Aquest article parlarà de com fes-ho tu mateix Podeu convertir un dispositiu tan interessant com Levitron. De fet, un levitró és una tapa de gir o un altre objecte que es dispara en l’espai a causa de l’acció d’un camp magnètic. Els levitrons són diversos. El model clàssic utilitza un sistema d’imants permanents i un filat. Es col·loca sobre els imants durant la rotació a causa de la formació d'un coixí magnètic a sota.
L’autor va decidir millorar el sistema una mica construint un levitron basat en Arduino utilitzant electroimants Quan s'utilitzen aquests mètodes, la part superior no ha de girar per augmentar-se a l'aire.
Aquest dispositiu es pot utilitzar per a altres casolans. Per exemple, pot ser un rodament excel·lent, ja que no hi ha pràcticament forces de fregament. A més, amb un producte casolà, podeu dur a terme diversos experiments, bé, o jugar a amics.
Materials i eines per a la fabricació:
- microcontrolador Arduino UNO;
- Sensor Hall lineal (el model UGN3503UA);
- transformadors antics (per bobines);
- transistor d'efecte de camp, resistències, condensadors i altres elements (les indicacions i les marques es mostren al diagrama);
- cables;
- soldadura amb soldadura;
- Alimentació de 12V;
- suro;
- un petit imant de neodimi;
- cola calenta;
- La base per a bobines i materials per crear un cos casolà.
El procés de fabricació de levitron:
Primer pas. Feu una bobina
La bobina serà un electroimant, crearà un camp magnètic que atraurà la part superior. Com a cim hi haurà un suro sobre el qual es munta un imant de neodimi. En lloc del suro, podeu utilitzar altres materials, però no massa pesats.
Pel que fa al nombre de voltes a la bobina, aquí l’autor no esmentava una figura tal, la bobina anava a l’ull. Com a resultat, la seva resistència era d’uns 12 ohms, una alçada de 10 mm, un diàmetre de 30 mm i el gruix del filferro utilitzat hauria de ser de 0,3 mm. No hi ha cap nucli en la bobina, si cal fer una part superior més pesada, llavors la bobina pot estar equipada amb un nucli.
Pas Segon El paper del Hall Sensor
Per tal que la part superior s’aixequi a l’aire, en lloc d’adherir-se fortament al solenoide, el sistema necessita un sensor que pugui mesurar la distància fins a la part superior. Com a element, s'utilitza un sensor Hall. Aquest sensor és capaç de detectar el camp magnètic no només d’un imant permanent, sinó que també pot determinar la distància a qualsevol objecte metàl·lic, ja que aquests sensors creen un camp magnètic elèctric.
Gràcies a aquest sensor, la part superior sempre es manté a la distància adequada del solenoide.
Quan la part superior comença a allunyar-se de la bobina, el sistema augmenta la tensió. Per contra, quan la part superior s’acosta a un solenoide, el sistema baixa la tensió a la bobina i el camp magnètic es debilita.
Hi ha tres sortides al sensor, és una potència de 5 V, a més d'una sortida analògica. Aquest últim està connectat a l’ADC Arduino.
Tercer Pas Muntem el circuit i instal·lem tots els elements
Com a cos per al treball casolà, podeu utilitzar una peça de fusta, a la qual heu de fer un suport senzill per enganxar la bobina. Electrònica l’esquema és bastant simple, tot es pot entendre a partir de la imatge. L’electrònica funciona a partir d’una font de 12V i, com que el sensor necessita 5V, es connecta mitjançant un estabilitzador especial, que ja està integrat al controlador Arduino. El dispositiu màxim consumeix aproximadament un amperi. Quan la tapa superior augmenta, el consum actual se situa en el rang de 0,3-0,4 A.
Per a controlar el solenoide s'utilitza un transistor d'efecte de camp. El solenoide en si està connectat a les sortides J1, i el primer contacte del connector J2 s’ha de connectar a l’Arduino PWM. El diagrama no mostra com connectar el sensor Hall a l’ADC, però no hi hauria d’haver cap problema amb això.
Quatre pas Firmware del controlador
Per programar el controlador de les accions necessàries, es necessita un firmware. El programa funciona molt senzillament. Quan els valors comencen a caure fora del rang admès, el sistema augmenta el màxim de corrent o s’apaga completament. En versions posteriors del firmware, va ser possible ajustar suaument la tensió de la bobina, de manera que les fluctuacions brusques de la part superior es van aturar.
Tot això, el producte casolà està a punt. A la primera sortida, el dispositiu va funcionar, però es van descobrir alguns defectes. Així, per exemple, quan treballava més d’un minut, la bobina i el transistor van començar a fer molta calor. En aquest sentit, en el futur, cal instal·lar un radiador al transistor o bé posar-ne un de més potent. La bobina també ha de tornar a ser recargolada, ja que ha elaborat un disseny més fiable que només les bobines de filferro amb cola calenta.
Per protegir la font d’energia, cal subministrar condensadors grans als circuits d’entrada. El primer subministrament elèctric de l'autor de 1,5 autors es va cremar al cap de deu segons a causa de fortes tensions.
En el futur, està previst transferir tot el sistema a una font d’alimentació de 5V.