Dnes spolu s Romanom, autorom kanála YouTube „Open Frime TV“, zostavíme platformový levitron.
História vzniku tohto zariadenia sa začala v roku 2016. Potom autor narazil na článok "BrainChinov", a celým mojím srdcom vystrelil opakovať toto zariadenie.
Ale nie všetko je také ľahké. Autor nemohol zhromaždiť iba takúto možnosť. Potom začal hľadať alternatívu a jednu našiel v RadioKot.
Stiahol som pečať, začal otráviť a potom zostavil zariadenie.
Nakoniec sa však všetko pokazilo. O šesť mesiacov neskôr, možno o niečo viac, autor začal ovládať Arduino. A prišiel k nemu nápad urobiť z neho levitron. S obnovenou energiou sa ponáhľal do boja, ale opäť sklamal. Mnoho bezesných nocí pri písaní kódu a montáži bolo zbytočné. Levitujúci magnet stále nechcel visieť, bol ťahaný zo strany na stranu a to je všetko.
Po nejakom čase autor narazil na ďalší článok s úplným popisom, objednal komponenty, začal sa zostavovať, navíjal nové cievky, začal všetko a opäť zlyhal. Autor začal premýšľať, prečo Levitron nezačal a uvedomil si, v čom je problém. Ukázalo sa, že všetky navinuté cievky mali vo vnútri kovovú základňu a sila, s ktorou magnet dosiahol jadro, prekročila reakciu. Z tohto dôvodu sa stalo také svinstvo. V dôsledku toho autor pretočil cievky a stal sa zázrak - magnet odletel.
Radosť nepoznala hranice. Autor obdivoval svoj domáci produkt celý večer. Bolo to tak, pozadie, ale teraz pokračujeme priamo k zhromaždeniu. Najprv sa zoznámime so zariadením.
Takže na základni máme permanentné magnety, ktoré vytvárajú magnetické pole vo forme kupoly. Na jeho vrchole je rovnovážny bod, zdá sa, že v tomto momente základné magnety tlačia levitujúci magnet hore, čím vyrovnávajú gravitačnú silu. Existuje však jedno „ale“, tento bod je veľmi nestabilný a levitujúci magnet z neho neustále letí.
Tu nám pomáhajú elektromagnety a Hallove senzory, ktoré sledujú polohu magnetu a hneď ako začne lietať od bodu, príslušný elektromagnet sa zapne a stiahne levitujúci magnet späť do stredu. Osciluje tak rôznymi smermi, ale s veľkou frekvenciou a oko to prakticky nevidí.
Prišiel na teóriu, poďme na prax. Mozog okruhu bude Arduino Uno.
Spočiatku chcel autor použiť Arduino Nano, ale neúmyselne ho spálil a dal nesprávne napätie. Výkonovou časťou obvodu je ovládač krokového motora L298N.
Sledovacia časť sú 2 Hallove senzory umiestnené v strede konštrukcie.
Teraz poďme zvážte schému zariadenia, začnime blokovým diagramom.
Schéma ukazuje, čo je spojené, teraz budeme zvažovať každý blok osobitne. Hallove senzory sú vybavené ďalším zosilňovačom na čipe LM324. Zosilnený signál z hál sa privádza na analógový vstup Arduinki.
Ďalší blok - Toto je vodič a cievky. O ich vinutí o niečo neskôr, ale teraz je to čistá schéma.
Ako vidíte, všetko je spojené elementárne a bez problémov.
teraz choďte na zhromaždenie, Ako základ použijeme doštičku. Musí sa mierne zmenšiť a vyvŕtať diery. Vzdialenosť medzi otvormi je 40 mm.
Po príprave modelu doštičky sa zapojíme do navíjania cievok. Ako už bolo spomenuté, problém bol v cievkach, pretože všetky mali kovové jadro. Ako základ vezmite viečko na injekčnú ihlu. Obmedzovače pre samotné cievky sú, rovnako ako v prvých verziách, vyrobené z textitu.
Veľkosť cievok pred vami.
Všetky sú navinuté jedným smerom. Počet závitov 350, priemer drôtu 0,44 mm. Myslím, že ak urobíte 10 až 20 percentných zmien parametrov vinutia, výsledok sa nezmení.
Keď sú cievky pripravené, nainštalujte ich na dosku, rovnako ako ostatné časti. Teraz je potrebné spojiť cievky po 2 kusoch v sérii, aby pri použití napätia na dvojici cievok jedna prilákala a druhá v tejto chvíli odpudzuje.
Pokiaľ ide o umiestnenie Hallových snímačov. Mali by byť presne na osi svojich cievok. Tam, kde sú nasadené, nehrajú žiadnu rolu, všetko sa upraví v nastaveniach.
Ďalší krok - pripojenie všetkých prvkov v jednom okruhu a firmvéru Arduino. Nájdete samotnú skicu a všetky obrázky so schémami v archíve projektu.
Ale potom, čo začnú problémy s firmvérom. Trvalé magnety nemôžu byť umiestnené do základne kvôli nastaveniu. Keď bol náčrt odovzdaný do Arduina, zoberieme magnet, ktorý by sa mal levitovať a umiestniť nad cievky, pohybujúc rukou nad miestom, kde by mal byť levitačný bod, mali by sme cítiť odpor cievok.
Predpokladajme, že ideme doľava, takže cievky sa spustia a potiahnu doprava, ak sa trakcia pohybuje nesprávnym smerom, potom musíte vymeniť výstupy cievok na vodiča.
Teraz je čas nainštalovať magnety na dosku. Magnety musia byť neodýmové.
Vo všeobecnosti môžete použiť základne obdĺžnikové magnety, ale autor sa rozhodol tieto kolesá obísť, pretože sú lacnejšie a majú otvor na pripevnenie. Do priestorov medzi cievkami inštalujeme magnety. Diagonálna vzdialenosť medzi nimi je 5,5 cm.
Teraz vezmeme magnet, ktorý pozastavíme a pokúsime sa ho umiestniť do centra levitácie. Je dôležité uhádnuť s hmotnosťou magnetu. Autor to urobil, vzal hlavný magnet a zavesil naň malé, čím našiel rovnováhu. Ale magnet v strede dlho nevydržal, bol neustále búraný jedným smerom. Tu pomáhajú ladiace odpory, otáčaním ktorých môžete posunúť rovnovážny bod. Zarovnávame teda stúpajúci magnet.
Všetko je dokončené. Zostáva to všetko zariadiť krásne v prípade. Takýto box je na to vhodný.
Ako sa však ukázalo, má veľmi silné steny a každý milimeter doslova stojí za svoju váhu v zlate. Preto je potrebné vyrezať otvor pre cievky vo veku a upevniť ich tak, aby boli zarovnané s krytom.
Výsledná diera v prípade musela byť niečo zakrytá. A tu sa objavila ďalšia prototypová doska, ktorá dopadla veľmi dobre.
Vodič a Arduinka sa nachádzajú v puzdre a napájame z externého adaptéra pre 12V, 2A. Výsledkom bolo, že dizajn sa podobal továrni model, Na to môžete nainštalovať nejaký dekoratívny predmet, napríklad lietadlo alebo písací stroj, a užiť si to.
To je všetko. Ďakujem za pozornosť. Uvidíme sa skoro!
videa: