Avui, juntament amb Roman, l’autor del canal de YouTube “Open Frime TV”, muntarem un levitar de plataforma.
L’historial de la creació d’aquest dispositiu va començar el 2016. Llavors, l’autor es va ensopegar amb un article de “BrainChinov”, i amb tot el cor em va disparar per repetir aquest dispositiu.
Però no tot és tan fàcil. L'autor no va ser possible col·leccionar aquesta opció. Després va començar a buscar una alternativa i en va trobar una a RadioKot.
Vaig descarregar el signet, vaig començar a enverinar-me, i després vaig muntar el dispositiu.
Al final, tot es va esclatar. Sis mesos després, potser una mica més, l’autor va començar a dominar Arduino. I li va venir la idea de fer un levitró. Amb vigor renovat, es va precipitar a la batalla, però de nou la decepció. Moltes nits sense dormir en la redacció i muntatge de codis van ser en va. L’imant levitatori encara no es volia penjar, es tirava d’un costat a un altre i ja està.
Al cap d'un temps, l'autor va trobar un altre article amb una descripció completa, va ordenar components, va començar a muntar, va enrotllar noves bobines, va començar tot i va tornar a fallar. L’autor va començar a pensar per què no es va iniciar el Levitron i es va adonar de quin era el problema. Va resultar que totes les bobines de la ferida tenien una base metàl·lica al seu interior i la força amb què l’imant arribava al nucli superava la reacció. Per això, aquesta merda va passar. Com a resultat, l’autor va rebobinar les bobines i va passar un miracle: l’imant va volar.
L’alegria no coneixia cap límit. L’autor va admirar el seu producte casolà tota la nit. Bé, va ser així, el rerefons, però ara passem directament al muntatge. Primer, anem a conèixer el dispositiu.
Així doncs, a la base tenim imants permanents que creen un camp magnètic en forma de cúpula. A la seva part superior hi ha un punt d’equilibri, en aquest punt els imants de base semblen empènyer l’imant levitatori, compensant la força de la gravetat. Però hi ha un “però”, aquest punt és extremadament inestable i l’imant levitatori vola constantment d’ell.
Aquí ens ajuden els electroimants i els sensors Hall, que rastregen la posició de l’imant i tan bon punt comença a volar del punt, l’electromagnet corresponent s’encén i tira l’imant levitatori cap al centre. Així, fa oscil·lacions en diferents direccions, però amb gran freqüència, i l’ull pràcticament no ho veu.
Bé, esbrinar la teoria, passem a la pràctica. El cervell del circuit serà Arduino Uno
Al principi, l’autor va voler utilitzar l’Arduino Nano, però inadvertidament va cremar-lo, donant el voltatge equivocat. La part de potència del circuit és el conductor del motor pas a pas L298N.
Doncs bé, la part de seguiment són 2 sensors Hall situats al centre de l'estructura.
Ara anem considereu el diagrama del dispositiu, comencem amb el diagrama de blocs.
El diagrama mostra a què està connectat, ara considerarem cada bloc per separat. Els sensors Hall estan equipats amb un amplificador addicional al xip LM324. El senyal amplificat des dels Halls s’alimenta a l’entrada analògica d’Arduinki.
Bloc següent - Aquest és el conductor i les bobines. Una mica més tard, però ara és un esquema pur.
Com veieu, tot està connectat de forma elemental i sense cap problema.
Ara anar a l'assemblea. Com a base utilitzarem un taulell de pa. Cal reduir lleugerament i foradar forats. La distància entre els forats és de 40mm.
Després de preparar el model del panell, ens comprometrem amb bobines. Com s'ha esmentat anteriorment, va ser el problema en les bobines, ja que eren totes amb un nucli metàl·lic. Com a base, agafeu una tapa per a una agulla de xeringa. Els limitadors per a les pròpies bobines estan formats, com en les primeres versions, de textolita.
La mida de les bobines que hi ha al davant.
Tots ells estan enrotllats en una sola direcció. El nombre de voltes 350, el diàmetre del filferro 0,44 mm. Crec que si feu canvis del 10 o fins i tot del 20 per cent en els paràmetres de les bobines, el resultat no canviarà.
Quan les bobines estiguin llestes, instal·leu-les al tauler, com la resta de parts. Ara és necessari connectar les bobines de 2 peces en sèrie, de manera que en aplicar tensió a un parell de bobines, una d’elles s’atrau i la segona es repel·leix en aquest moment.
Respecte a la ubicació dels sensors Hall. Han d’estar estrictament en l’eix de les seves bobines. Quan es despleguen no té un paper, tot s’ajustarà a la configuració.
Pas següent - Connexió de tots els elements d’un circuit i del firmware Arduino. Hi trobareu l’esbós i totes les imatges amb els esquemes a l'arxiu del projecte.
Però després que les dificultats del firmware comencin. No es poden col·locar imants permanents a la base per ajustar-los. Quan es va penjar l’esbós a Arduino, agafem l’imant, que s’ha de levitar i col·locar per sobre de les bobines, movent la mà pel lloc on hauria d’estar el punt de levitació, hauríem de sentir la resistència de les bobines.
Suposem que conduïm cap a l’esquerra, de manera que les bobines s’accionen i es tiren a la dreta, si la tracció va en la direcció equivocada, haureu de canviar les sortides de les bobines al conductor.
Ara toca instal·lar els imants a la pissarra. Els imants han de ser neodim.
En general, podeu fer servir imants rectangulars a la base, però l’autor va decidir agafar-ne de rodons, ja que són més barats i tenen un forat per al muntatge. Instal·lem imants als espais entre les bobines. La distància en diagonal entre ells és de 5,5 cm.
Ara agafem un imant, que suspendrem i intentarem situar al centre de la levitació. És important endevinar amb el pes de l’imant. L’autor va fer això, va agafar l’imant principal i va penjar-ne de petits, trobant així un equilibri. Però l’imant al centre no va penjar gaire temps, s’estava enderrocant constantment en una direcció. Aquí l’ajust de resistències ens ajuda, girant-les, podeu canviar el punt d’equilibri. D’aquesta manera alineem l’imant en alça.
Tot, la configuració s'ha completat. Resta arreglar tot això en el cas. Aquesta caixa és adequada per a això.
Però, segons va resultar, té parets molt gruixudes i tenim cada mil·límetre que val la pena literalment en or. Per tant, és necessari tallar un forat per a les bobines de la tapa i fixar-les amb una carcassa.
El forat resultant del cas s’havia de cobrir amb alguna cosa. I aquí va sortir perfectament un altre tauler de prototipus, va resultar molt bé.
El controlador i Arduinka es troben a la caixa, i ens agafem l'alimentació d'un adaptador extern de 12V, 2A. Com a resultat, el disseny es va fer similar al de fàbrica el model. Podeu instal·lar-hi algun tipus de decoració, com ara un avió o una màquina d'escriure, i gaudir.
Tot això. Gràcies per la vostra atenció. Ens veiem aviat!
Vídeo: