Artikel ini akan membincangkan tentang bagaimana lakukan sendiri Anda boleh membuat peranti yang menarik seperti Levitron. Malah, levitron adalah puncak berputar atau objek lain yang melayang di angkasa kerana tindakan medan magnet. Levitrons adalah pelbagai. Model klasik menggunakan sistem magnet tetap dan puncak berputar. Ia bergerak ke atas magnet semasa putaran disebabkan pembentukan kusyen magnet di bawahnya.
Penulis memutuskan untuk memperbaiki sistem dengan membina levitron berdasarkan Arduino menggunakan elektromagnet. Menggunakan kaedah ini, bahagian atas tidak perlu berputar untuk melambung di udara.
Peranti sedemikian boleh digunakan untuk pelbagai yang lain buatan sendiri. Sebagai contoh, ia boleh menjadi galas yang sangat baik, kerana terdapat praktikal tiada daya geseran di dalamnya. Selain itu, pada produk buatan sendiri, anda boleh melakukan pelbagai eksperimen, baik, atau bermain rakan-rakan.
Bahan dan alat untuk pembuatan:
- mikrokontroler Arduino UNO;
- sensor Dewan linier (model itu UGN3503UA);
- Transformer lama (untuk gegelung penggulungan);
- transistor kesan medan, perintang, kapasitor dan elemen lain (penarafan dan jenama ditunjukkan pada gambar rajah);
- wayar;
- besi solder dengan solder;
- 12V bekalan kuasa;
- gabus;
- magnet neodymium kecil;
- gam panas;
- Asas penggulungan gegelung dan bahan untuk membuat badan buatan sendiri.
Proses pengeluaran levitron:
Langkah pertama. Buat gegelung
Gelung itu akan menjadi elektromagnet, ia akan mewujudkan medan magnet yang akan menarik bahagian atas. Sebagai bahagian atas akan ada gabus di mana magnet neodymium dilampirkan. Daripada gabus, anda boleh menggunakan bahan lain, tetapi tidak terlalu berat.
Bagi bilangan lilitan di dalam gegelung, di sini penulis tidak menyebut angka sedemikian, gegelung itu akan ke mata. Hasilnya, rintangannya adalah kira-kira 12 ohm, ketinggian 10 mm, diameter 30 mm, dan ketebalan dawai yang digunakan mestilah 0.3 mm. Tidak ada inti dalam gegelung, jika anda perlu membuat bahagian yang lebih berat, maka gegelung boleh dilengkapi dengan teras.
Langkah Dua Peranan Sensor Dewan
Agar bahagian atas melambung di udara, bukannya melekat erat pada solenoid, sistem memerlukan sensor yang dapat mengukur jarak ke atas. Sebagai elemen sedemikian, sensor Dewan digunakan. Sensor ini mampu mengesan medan magnet bukan sahaja magnet kekal, tetapi juga dapat menentukan jarak ke objek logam apa pun, karena sensor tersebut sendiri menciptakan medan magnetik elektrik.
Terima kasih kepada sensor ini, bahagian atas sentiasa menyimpan pada jarak yang betul dari solenoid.
Apabila bahagian atas mula bergerak dari gegelung, sistem menimbulkan voltan. Sebaliknya, apabila bahagian atas mendekati solenoid, sistem mengurangkan voltan di gegelung dan medan magnet melemah.
Terdapat tiga output pada sensor, ini adalah kuasa 5V, serta output analog. Yang terakhir disambungkan kepada ADC Arduino.
Langkah Tiga Kami memasang litar dan memasang semua elemen
Sebagai badan untuk kerja buatan sendiri, anda boleh menggunakan sekeping kayu, yang mana anda perlu membuat pendakap mudah untuk melampirkan gegelung. Elektronik skim ini agak mudah, semuanya boleh difahami dari gambar. Elektronik berfungsi dari sumber 12V, dan sejak sensor memerlukan 5V, ia disambungkan melalui penstabil khas, yang telah dibina ke dalam pengawal Arduino. Peranti maksimum menggunakan kira-kira satu ampere. Apabila puncak teratas, penggunaan semasa berada dalam julat 0.3-0.4 A.
Transistor kesan medan digunakan untuk mengawal solenoid. Solenoid itu sendiri bersambung dengan output J1, dan kenalan pertama penyambung J2 mesti disambungkan ke Arduino PWM. Gambar rajah tidak menunjukkan bagaimana untuk menyambung sensor Dewan kepada ADC, tetapi tidak sepatutnya ada sebarang masalah dengan ini.
Langkah Empat Firmware pengawal
Untuk memprogram pengawal untuk tindakan yang diperlukan, firmware diperlukan. Program ini berfungsi dengan sangat mudah. Apabila nilai mula jatuh di luar julat yang dibenarkan, sistem sama ada meningkatkan arus ke maksimum, atau sepenuhnya ditutup ke bawah. Dalam versi firmware yang lebih lama, ia menjadi mungkin untuk melaraskan voltan pada gegelung dengan lancar, sehingga turun naik tajam di atas berhenti.
Itu sahaja, produk buatan sendiri sudah siap. Pada permulaan pertama, peranti berfungsi, tetapi beberapa kekurangan telah ditemui. Jadi, sebagai contoh, apabila bekerja selama lebih dari 1 minit, gegelung dan transistor mula menjadi sangat panas. Dalam hal ini, pada masa akan datang, anda perlu memasang radiator pada transistor atau meletakkan lebih berkuasa. Gelung ini juga perlu redone, setelah menghasilkan reka bentuk yang lebih handal daripada hanya gegelung dawai dengan gam panas.
Untuk melindungi sumber kuasa, kapasitor besar mesti dibekalkan ke litar input. Bekalan kuasa 1.5 A pertama yang dibakar selepas 10 saat disebabkan lonjakan kuasa yang kuat.
Pada masa akan datang, ia dirancang untuk memindahkan seluruh sistem kepada bekalan kuasa 5V.