Oggi, insieme a Roman, autore del canale YouTube "Open Frime TV", creeremo una piattaforma levitron.
La storia della creazione di questo dispositivo è iniziata nel 2016. Quindi l'autore si è imbattuto in un articolo di "BrainChinov", e con tutto il cuore ha dato fuoco per ripetere questo dispositivo.
Ma non tutto è così facile. Non è stato possibile per l'autore raccogliere solo tale opzione. Quindi iniziò a cercare un'alternativa e ne trovò una su RadioKot.
Ho scaricato il sigillo, ho iniziato ad avvelenare, quindi ho assemblato il dispositivo.
Ma alla fine, tutto si è rotto. Sei mesi dopo, forse un po 'di più, l'autore iniziò a dominare Arduino. E l'idea gli è venuta per farne un levitron. Con rinnovato vigore, si precipitò in battaglia, ma di nuovo delusione. Molte notti insonni nella scrittura e nell'assemblaggio del codice furono vane. Il magnete levitante non voleva ancora appendere, era tirato da un lato all'altro e basta.
Dopo qualche tempo, l'autore si imbatté in un altro articolo con una descrizione completa, ordinò i componenti, iniziò a riunirsi, avvolse nuove bobine, iniziò tutto e di nuovo fallì. L'autore iniziò a pensare al perché il Levitron non fosse partito e si rese conto di quale fosse il problema. Si è scoperto che tutte le bobine della ferita avevano una base metallica all'interno e la forza con cui il magnete ha raggiunto il nucleo ha superato la reazione. Per questo motivo, è successa una tale merda. Di conseguenza, l'autore ha riavvolto le bobine e si è verificato un miracolo: il magnete ha volato.
La gioia non conosceva limiti. L'autore ha ammirato il suo prodotto fatto in casa per tutta la sera. Beh, era così, lo sfondo, ma ora procediamo direttamente all'assemblaggio. Innanzitutto, facciamo conoscenza con il dispositivo.
Quindi, alla base abbiamo magneti permanenti che creano un campo magnetico sotto forma di una cupola. In cima c'è un punto di equilibrio, a questo punto i magneti di base sembrano spingere verso l'alto il magnete levitante, compensando la forza di gravità. Ma c'è un "ma", questo punto è estremamente instabile e il magnete levitante vola costantemente da esso.
Qui vengono in nostro aiuto elettromagneti e sensori di Hall, che tracciano la posizione del magnete e non appena inizia a volare via dal punto, l'elettromagnete corrispondente si accende e tira il magnete levitante al centro. Quindi, fa oscillazioni in direzioni diverse, ma con grande frequenza, e l'occhio praticamente non lo vede.
Bene, capito la teoria, passiamo alla pratica. Il cervello del circuito sarà Arduino Uno.
All'inizio, l'autore voleva usare l'Arduino Nano, ma inavvertitamente lo bruciò, dando la tensione sbagliata. La parte di potenza del circuito è il driver del motore passo-passo L298N.
Bene, la parte di tracciamento è 2 sensori Hall situati al centro della struttura.
Adesso andiamo considerare lo schema del dispositivo, iniziamo con lo schema a blocchi.
Il diagramma mostra a cosa è collegato, ora considereremo ciascun blocco separatamente. I sensori Hall sono dotati di un amplificatore aggiuntivo sul chip LM324. Il segnale amplificato dalle Hall viene inviato all'ingresso analogico di Arduinki.
Blocco successivo - Questo è il driver e le bobine. Circa il loro avvolgimento un po 'più tardi, ma ora è uno schema puro.
Come puoi vedere, tutto è collegato elementare e senza problemi.
ora vai all'assemblea. Come base useremo una breadboard. Deve essere leggermente ridotto e praticare i fori. La distanza tra i fori è di 40 mm.
Dopo aver preparato il modello di breadboard, ci impegneremo in bobine di avvolgimento. Come accennato in precedenza, il problema era rappresentato dalle bobine, poiché erano tutte dotate di un nucleo metallico. Come base, prendere un cappuccio per un ago per siringa. I limitatori per le bobine stesse sono realizzati, come nelle prime versioni, di textolite.
La dimensione delle bobine di fronte a te.
Tutti sono avvolti in una direzione. Il numero di giri 350, il diametro del filo 0,44 mm. Penso che se si apportano variazioni del 10 o addirittura del 20 percento nei parametri degli avvolgimenti, il risultato non cambierà.
Quando le bobine sono pronte, installarle sulla scheda, come il resto delle parti. Ora è necessario collegare le bobine di 2 pezzi in serie, in modo che quando si applica la tensione a una coppia di bobine, una di esse attira e la seconda si respinge in questo momento.
Per quanto riguarda la posizione dei sensori Hall. Dovrebbero essere rigorosamente sull'asse delle loro bobine. Laddove vengono distribuiti non ha alcun ruolo, tutto verrà regolato nelle impostazioni.
Prossimo passo - collegamento di tutti gli elementi in un circuito e firmware Arduino. Troverai lo schizzo stesso e tutte le immagini con gli schemi nell'archivio del progetto.
Ma dopo che iniziano le difficoltà del firmware. I magneti permanenti non possono essere posizionati nella base per la regolazione. Quando lo schizzo è stato caricato su Arduino, prendiamo il magnete, che dovrebbe essere levitato e posizionato sopra le bobine, spostando la mano sul punto in cui dovrebbe essere il punto di levitazione, dovremmo sentire la resistenza delle bobine.
Supponiamo che guidiamo a sinistra, ciò significa che le bobine vengono attivate e tirate a destra, se la trazione va nella direzione sbagliata, quindi è necessario scambiare le uscite delle bobine sul driver.
Ora è il momento di installare i magneti sulla scheda. I magneti devono essere al neodimio.
In generale, è possibile utilizzare magneti rettangolari alla base, ma l'autore ha deciso di prendere quelli rotondi, poiché sono più economici e hanno un foro per il montaggio. Installiamo magneti negli spazi tra le bobine. La distanza diagonale tra loro è di 5,5 cm.
Ora prendiamo un magnete, che sospenderemo e proveremo a posizionarlo al centro della levitazione. È importante indovinare con il peso del magnete. L'autore ha fatto questo, ha preso il magnete principale e ha appeso quelli piccoli su di esso, trovando così un equilibrio. Ma il magnete al centro non è rimasto sospeso a lungo, è stato costantemente demolito in una direzione. Qui i resistori di sintonia vengono in nostro aiuto, ruotandoli è possibile spostare il punto di equilibrio. Quindi allineamo il magnete impennata.
Tutto, l'installazione è completata. Resta da organizzare tutto questo magnificamente nel caso. Tale scatola è adatta a questo.
Ma, come si è scoperto, ha pareti molto spesse e ogni millimetro vale letteralmente il suo peso in oro. Pertanto, è necessario praticare un foro per le bobine nel coperchio e fissarle a filo con l'alloggiamento.
Il buco risultante nel caso doveva essere coperto con qualcosa. E qui un altro prototipo di scheda è venuto perfettamente, si è rivelato molto bene.
Il driver e Arduinka si trovano nel case e prendiamo l'alimentazione da un adattatore esterno per 12V, 2A. Di conseguenza, il design è diventato simile alla fabbrica il modello. Su di esso, puoi installare qualche tipo di oggetto decorativo come un aeroplano o una macchina da scrivere e divertirti.
Tutto qui. Grazie per l'attenzione. A presto!
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