Heute werden wir zusammen mit Roman, dem Autor des YouTube-Kanals "Open Frime TV", ein Plattform-Levitron zusammenstellen.
Die Geschichte der Entwicklung dieses Geräts begann im Jahr 2016. Dann stieß der Autor auf einen Artikel von "BrainChinov" und war von ganzem Herzen begeistert, dieses Gerät zu wiederholen.
Aber nicht alles ist so einfach. Dem Autor war es nicht möglich, eine solche Option zu sammeln. Dann suchte er nach einer Alternative und fand eine bei RadioKot.
Ich lud das Siegel herunter, begann zu vergiften und baute dann das Gerät zusammen.
Aber am Ende brach alles ab. Sechs Monate später, vielleicht etwas länger, begann der Autor, Arduino zu beherrschen. Und ihm kam die Idee, ein Levitron darauf zu machen. Mit neuer Kraft eilte er in die Schlacht, aber wieder enttäuscht. Viele schlaflose Nächte beim Schreiben und Zusammenstellen von Code waren vergebens. Der schwebende Magnet wollte immer noch nicht hängen, er wurde von einer Seite zur anderen gezogen und das war's.
Nach einiger Zeit stieß der Autor auf einen anderen Artikel mit einer vollständigen Beschreibung, bestellte Komponenten, begann zu montieren, wickelte neue Spulen, startete alles und scheiterte erneut. Der Autor begann zu überlegen, warum der Levitron nicht startete und erkannte, was das Problem war. Es stellte sich heraus, dass alle gewickelten Spulen eine Metallbasis im Inneren hatten und die Kraft, mit der der Magnet den Kern erreichte, die Reaktion überstieg. Aus diesem Grund ist so ein Mist passiert. Infolgedessen spulte der Autor die Spulen zurück und ein Wunder geschah - der Magnet flog.
Joy kannte keine Grenzen. Der Autor bewunderte den ganzen Abend sein hausgemachtes Produkt. Nun, es war so, der Hintergrund, aber jetzt gehen wir direkt zur Versammlung. Machen wir uns zunächst mit dem Gerät vertraut.
An der Basis haben wir also Permanentmagnete, die ein Magnetfeld in Form einer Kuppel erzeugen. Ganz oben befindet sich ein Gleichgewichtspunkt. An diesem Punkt scheinen die Basismagnete den schwebenden Magneten nach oben zu drücken, um die Schwerkraft auszugleichen. Aber es gibt ein "aber", dieser Punkt ist extrem instabil und der schwebende Magnet fliegt ständig davon.
Hier helfen uns Elektromagnete und Hallsensoren, die die Position des Magneten verfolgen. Sobald dieser vom Punkt wegfliegt, schaltet sich der entsprechende Elektromagnet ein und zieht den schwebenden Magneten zurück in die Mitte. So schwingt er in verschiedene Richtungen, aber mit großer Frequenz, und das Auge sieht es praktisch nicht.
Nun, die Theorie herausgefunden, lasst uns mit der Praxis fortfahren. Das Gehirn der Schaltung wird sein Arduino Uno.
Zuerst wollte der Autor den Arduino Nano verwenden, verbrannte ihn jedoch versehentlich und gab die falsche Spannung an. Der Leistungsteil der Schaltung ist der Schrittmotortreiber L298N.
Nun, der Tracking-Teil besteht aus 2 Hallsensoren, die sich in der Mitte der Struktur befinden.
Jetzt lass uns Betrachten Sie das GerätediagrammBeginnen wir mit dem Blockdiagramm.
Das Diagramm zeigt, womit verbunden ist. Jetzt werden wir jeden Block separat betrachten. Die Hallsensoren sind mit einem zusätzlichen Verstärker auf dem LM324-Chip ausgestattet. Das verstärkte Signal aus den Hallen wird dem Analogeingang von Arduinki zugeführt.
Nächster Block - Dies ist der Treiber und die Spulen. Über ihre Wicklung etwas später, aber jetzt ist es ein reines Schema.
Wie Sie sehen, ist alles elementar und ohne Probleme verbunden.
Jetzt Gehe zur Versammlung. Als Basis verwenden wir ein Steckbrett. Es muss leicht reduziert und Löcher gebohrt werden. Der Abstand zwischen den Löchern beträgt 40mm.
Nach der Vorbereitung des Steckbrettmodells werden wir uns mit Wickelspulen befassen. Wie bereits erwähnt, waren die Spulen das Problem, da sie alle einen Metallkern hatten. Nehmen Sie als Basis eine Kappe für eine Spritzennadel. Die Begrenzer für die Spulen selbst bestehen wie in den ersten Versionen aus Textolit.
Die Größe der Spulen vor Ihnen.
Alle von ihnen sind in eine Richtung gewickelt. Die Anzahl der Windungen 350, der Durchmesser des Drahtes 0,44 mm. Ich denke, wenn Sie die Parameter der Wicklungen um 10 oder sogar 20 Prozent ändern, ändert sich das Ergebnis nicht.
Wenn die Spulen fertig sind, installieren Sie sie wie die übrigen Teile auf der Platine. Jetzt ist es notwendig, die Spulen von 2 Teilen in Reihe zu schalten, damit beim Anlegen einer Spannung an ein Spulenpaar eine von ihnen anzieht und die zweite in diesem Moment abstößt.
In Bezug auf die Position der Hallsensoren. Sie sollten streng auf der Achse ihrer Spulen liegen. Wo sie bereitgestellt werden, spielt keine Rolle, alles wird in den Einstellungen angepasst.
Nächster Schritt - Verbindung aller Elemente in einem Stromkreis und Arduino-Firmware. Sie finden die Skizze selbst und alle Bilder mit den Schemata im Projektarchiv.
Aber nach den Firmware-Schwierigkeiten beginnen. Permanentmagnete können nicht zur Einstellung in die Basis eingesetzt werden. Als die Skizze auf Arduino hochgeladen wurde, nehmen wir den Magneten, der schweben und über den Spulen platziert werden soll, und bewegen unsere Hand über die Stelle, an der sich der Schwebepunkt befinden sollte. Wir sollten den Widerstand der Spulen spüren.
Angenommen, wir fahren nach links, sodass die Spulen ausgelöst und nach rechts gezogen werden. Wenn die Traktion in die falsche Richtung geht, müssen Sie die Ausgänge der Spulen am Treiber austauschen.
Jetzt ist es Zeit, die Magnete auf der Platine zu installieren. Magnete müssen Neodym sein.
Im Allgemeinen können Sie rechteckige Magnete an der Basis verwenden, aber der Autor hat sich für runde Magnete entschieden, da diese billiger sind und ein Loch für die Montage haben. Wir installieren Magnete in den Zwischenräumen zwischen den Spulen. Der diagonale Abstand zwischen ihnen beträgt 5,5 cm.
Jetzt nehmen wir einen Magneten, den wir aufhängen und versuchen, ihn in das Zentrum der Levitation zu stellen. Es ist wichtig, mit dem Gewicht des Magneten zu raten. Der Autor tat dies, nahm den Hauptmagneten und hängte kleine daran, um ein Gleichgewicht zu finden. Aber der Magnet in der Mitte hing nicht lange, er wurde ständig in eine Richtung abgerissen. Hier helfen uns Abstimmwiderstände, durch Drehen können Sie den Gleichgewichtspunkt verschieben. So richten wir den hochfliegenden Magneten aus.
Alles, Setup ist abgeschlossen. Es bleibt alles schön in dem Fall zu arrangieren. Eine solche Box ist dafür geeignet.
Aber wie sich herausstellte, hat es sehr dicke Wände, und wir haben jeden Millimeter, der buchstäblich Gold wert ist. Daher ist es notwendig, ein Loch für die Spulen in den Deckel zu schneiden und sie bündig mit dem Gehäuse zu befestigen.
Das entstandene Loch im Gehäuse musste mit etwas abgedeckt werden. Und hier kam ein weiterer Prototyp perfekt auf, es stellte sich sehr gut heraus.
Der Treiber und Arduinka befinden sich im Gehäuse, und wir beziehen die Stromversorgung von einem externen Adapter für 12 V, 2A. Infolgedessen wurde das Design der Fabrik ähnlich das Modell. Darauf können Sie eine Art dekoratives Ding wie ein Flugzeug oder eine Schreibmaschine installieren und genießen.
Das ist alles. Danke für die Aufmerksamkeit. Bis bald!
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