Acest articol va vorbi despre cum fă-o singur Puteți face un dispozitiv atât de interesant precum Levitron. De fapt, un levitron este un vârf de filare sau un alt obiect care se încinge în spațiu datorită acțiunii unui câmp magnetic. Levitronii sunt diverse. Modelul clasic folosește un sistem de magneți permanenți și un vârf de filare. Se plimbă peste magneți în timpul rotirii datorită formării unei perne magnetice dedesubt.
Autorul a decis să îmbunătățească puțin sistemul construind un levitron bazat pe Arduino folosind electromagneti. Folosind aceste metode, partea de sus nu trebuie să se rotească pentru a se înălța în aer.
Un astfel de dispozitiv poate fi utilizat pentru diverse alte DIY. De exemplu, poate fi un rulment excelent, deoarece practic nu există forțe de frecare în el. De asemenea, pe un astfel de produs de casă, puteți efectua diverse experimente, bine sau puteți juca prieteni.
Materiale și instrumente pentru fabricație:
- microcontroler Arduino UNO;
- senzor liniar Hall (modelul UGN3503UA);
- transformatoare vechi (pentru bobine de înfășurare);
- tranzistor cu efect de câmp, rezistențe, condensatoare și alte elemente (clasificările și mărcile sunt prezentate în diagramă);
- fire;
- fier de lipit cu lipit;
- alimentare de 12V;
- plută;
- un mic magnet de neodim;
- lipici fierbinte;
- Baza bobinelor și materialelor înfășurate pentru crearea unui corp de casă.
Procesul de fabricație a levitronului:
Primul pas. Faceți o bobină
Bobina va fi un electromagnet, va crea un câmp magnetic care va atrage partea de sus. Ca un vârf va exista o plută pe care este atașat un magnet de neodim. În loc de plută, puteți utiliza alte materiale, dar nu prea grele.
În ceea ce privește numărul de rotații în bobină, aici autorul nu a menționat o astfel de cifră, bobina mergea la ochi. Drept urmare, rezistența sa a fost de aproximativ 12 ohmi, înălțimea de 10 mm, diametrul de 30 mm, iar grosimea firului utilizat trebuie să fie de 0,3 mm. Nu există nucleu în bobină, dacă trebuie să faceți un vârf mai greu, atunci bobina poate fi echipată cu un miez.
Pasul doi Rolul senzorului Hall
Pentru ca partea superioară să se ridice în aer, mai degrabă decât să se lipească strâns de solenoid, sistemul are nevoie de un senzor care poate măsura distanța până la vârf. Ca un astfel de element, este utilizat un senzor Hall. Acest senzor este capabil să detecteze câmpul magnetic nu numai al unui magnet permanent, dar poate determina și distanța față de orice obiecte metalice, deoarece acești senzori înșiși creează un câmp magnetic electric.
Datorită acestui senzor, partea de sus se păstrează întotdeauna la distanța corectă de solenoid.
Când partea de sus începe să se îndepărteze de bobină, sistemul crește tensiunea. În schimb, când vârful se apropie de un solenoid, sistemul scade tensiunea în bobină și câmpul magnetic slăbește.
Există trei ieșiri pe senzor, aceasta este o putere de 5V, precum și o ieșire analogică. Acesta din urmă este conectat la ADC Arduino.
Pasul trei Asamblam circuitul și instalăm toate elementele
Ca corp pentru muncă de casă, puteți utiliza o bucată de cherestea, la care trebuie să creați un suport simplu pentru fixarea bobinei. electronic schema este destul de simplă, totul poate fi înțeles din imagine. Electronica funcționează dintr-o sursă de 12V și, deoarece senzorul are nevoie de 5V, este conectat printr-un stabilizator special, care este deja încorporat în controlerul Arduino. Dispozitivul maxim consumă aproximativ un amper. Când vârful crește, consumul curent se situează în intervalul 0,3-0,4 A.
Un tranzistor cu efect de câmp este utilizat pentru a controla solenoidul. Solenoidul în sine este conectat la ieșirile J1, iar primul contact al conectorului J2 trebuie conectat la Arduino PWM. Diagrama nu arată cum să conectați senzorul Hall la ADC, dar nu ar trebui să existe probleme în acest sens.
Pasul patru Firmware-ul controlerului
Pentru a programa controlerul pentru acțiunile necesare, firmware-ul este necesar. Programul funcționează foarte simplu. Când valorile încep să scadă în afara intervalului admis, sistemul crește curentul la maxim, sau se oprește complet. În versiunile ulterioare ale firmware-ului, a devenit posibilă reglarea fără probleme a tensiunii pe bobină, astfel încât fluctuațiile puternice ale vârfului s-au oprit.
Asta e tot, produsul de casă este gata. La prima pornire, dispozitivul a funcționat, dar au fost descoperite unele defecte. Așadar, de exemplu, când lucrează mai mult de 1 minut, bobina și tranzistorul au început să se încălzească. În acest sens, în viitor, trebuie să instalați un radiator pe tranzistor sau să puneți unul mai puternic. Bobina va trebui, de asemenea, să fie refacută, având un design mai fiabil decât doar bobine de sârmă cu lipici fierbinte.
Pentru a proteja sursa de alimentare, condensatoarele mari trebuie furnizate circuitelor de intrare. Prima sursă de alimentare a autorului a fost arsă după 10 secunde, din cauza creșterilor puternice.
În viitor, este planificat transferul întregului sistem la o sursă de alimentare de 5V.