Robotska ptica: 8 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:32

Ovaj projekt vam pokazuje kako napraviti robotsku pticu koja pije vodu.

Pticu koja radi možete pogledati u videu.

Oscilator je napravljen od jednostavnog flip-flop kruga koji se aktivira kada ptica dodirne jedan od dva kontakta.

Pribor

Trebat će vam:

- komplet mjenjača, - istosmjerni motor (ne trebate motor velike snage, nemojte koristiti motor slabe struje koji neće moći rotirati masu velike ptice), - žica 2 mm ili 1,5 mm, - žica 0,9 mm, - 9 V baterija za napajanje releja ili druge baterije ako ne možete pronaći 9 V relej. Krug bi trebao raditi na minimalno 3 V ili čak 2 V ovisno o komponentama koje koristite. Ako koristite napajanje od 3 V, upotrijebite relej koji uključuje najmanje 2 volta jer će napon baterije s vremenom padati dok se baterija prazni, - relej DPDT (dvopolni dvostruki bacanje) (relej od 12 V mogao bi raditi s 9 V), - dvije baterije od 1,5 V ili podesivo napajanje za napajanje istosmjernog motora. Dvije baterije od 1,5 V postavljene u seriju dat će 3 V, što je tipičan napon potreban za većinu malih istosmjernih motora. Međutim, 3 V nije prikladno za sve motore. Upotrijebite odgovarajući napon za motor kako biste osigurali dovoljno snage za rotiranje velike tjelesne mase ptice. Molimo provjerite specifikacije prilikom naručivanja putem interneta ili kupovine u trgovini. Zbog toga bi podesivo napajanje moglo biti dobra ideja.

- dva opća namjena PNP BJT (tranzistor s bipolarnim spojem) (2N2907A ili BC327), ne koristite BC547 ili bilo koje druge jeftine tranzistore niske struje, - dva NPN BJT opće namjene (2N2222 ili BC337) ili jedan NPN opće namjene i jedan tranzistor snage BJT NPN (TIP41C), nemojte koristiti BC557 ili bilo koje druge jeftine tranzistore niske struje, - dva tranzistora 2N2907A ili BC337 (možete koristiti TIP41C tranzistor za napajanje releja umjesto 2N2907A/BC337), - tri otpornika od 2,2 kohma, - četiri otpornika od 22 kohma, - jedan otpornik velike snage 2,2 ohma (opcionalno - možete koristiti kratki spoj), - jedna dioda opće namjene (1N4002), - lemilica (opcionalno - žice možete uviti zajedno), - žice (mnogo boja).

Korak 1: Sastavite mjenjač

Odaberite omjer prijenosa 344,2: 1, maksimalnu snagu i najmanju brzinu.

Možete kupiti sklopljeni mjenjač ili ga koristiti iz starog automobila na daljinsko upravljanje. Ako je brzina velika, uvijek možete smanjiti napon napajanja motora.

Korak 2: Stvorite postolje za pticu

Stalak je izrađen uglavnom od 2 mm tvrde žice. Dug je 10 cm, širok 10 cm i visok 16 cm.

Korak 3: Stvorite tijelo ptice

Ptica je visoka 30 cm i izrađena je uglavnom od tvrde žice od 2 mm.

Nakon što napravite pticu, pričvrstite je na zupčanike od žice 0,9 mm.

Pokušajte učiniti tijelo ptice što je moguće manjim, ali pazite da dodiruje žice. Korištenje metalne žice od 1,5 mm umjesto metalne žice od 2 mm smanjit će tjelesnu težinu ptice i povećati šanse da ova pokretna skulptura zaista funkcionira jer mali istosmjerni motor možda neće moći pomaknuti veliku tjelesnu masu ptice.

Korak 4: Pričvrstite pticu na postolje

Pričvrstite pticu na postolje žicom od 0,9 mm.

Korak 5: Priključite elektroničke terminale

Pričvrstite prednje i stražnje stezaljke. Stražnji terminal izrađen je od žice od 0,9 mm u obliku polukruga (pažljivo pogledajte sliku).

Zatim spojite žicu od 2 mm da biste je dovršili na prednji priključak.

Korak 6: Napravite krug

Strujni krug je flip-flop sklop koji kontrolira relej.

"Ptičja prednja strana" je prednji terminal.

"Postolje za ptice" je stražnja terminalna veza.

Prikazani krug prikazuje dva prekidača upravljana naponom. U stvarnosti postoje dva mehanička prekidača (dva priključka koja ste priključili u prethodnom koraku) i prekidači s naponskim upravljanjem bili su uključeni samo u krug jer softver PSpice ne dopušta mehaničke komponente i samo simulira elektroničke ili električne sklopove.

Otpornik od 2,2 ohma možda neće biti potreban. Ovaj otpornik se koristi ako relej ima visoku induktivnost i kratki je spoj dulje vrijeme dok se ne uključi. Ovo bi moglo izgorjeti tranzistor za napajanje. Ako nemate tranzistor za napajanje, postavite nekoliko NPN tranzistora paralelno, povezujući sva tri terminala jedan s drugim (spojite bazu na bazu, kolektor na kolektor i odašiljač na odašiljač). Ova se metoda koristi za redundanciju i smanjenje rasipanja snage kroz svaki tranzistor.

Hladnjak na tranzistoru nije uključen. Budući da je tranzistor zasićen, rasipanje snage je vrlo nisko. No, rasipanje snage ovisi o releju. Ako relej troši veliku struju, potrebno je uključiti hladnjak.

Modeli rasipanja hladnjaka prikazani su u simulaciji kruga. Možete koristiti bilo koju od ove dvije. U dva modela koristi se analogna shema za temperature modela. Ako nema ventilatora za hlađenje i nema kućišta, odgovarajući otpor topline je nula. Morate pretpostaviti da bi se uređaj mogao zagrijati unutar kutije. Rashod snage je struja, temperatura je naponski potencijal, a otpor otpor topline.

Ovako odabirete otpor hladnjaka i kućište prema otporu hladnjaka:

Rasip snage = Vce (napon odašiljača kolektora) * Ic (struja kolektora)

Vce (napon odašiljača kolektora) = 0,2 volta (približno) tijekom zasićenja. Ic = (Napajanje - 0,2 V) / Otpor releja (kada je uključen)

Možete spojiti ampermetar da provjerite koliko struje relej troši kada je uključen.

Otpornost na hladnjak + Otpor na hladnjak = (Maksimalna temperatura spoja tranzistora - Maksimalna temperatura prostorije ili okoline) / Disipacija snage (vati) - Otpor topline spoja na kućište

Maksimalne temperature spoja tranzistora i toplinski otpor spoja prema kućištu navedeni su u specifikacijama tranzistora.

Otpor kućišta do hladnjaka ovisi o spoju za prijenos topline, materijalu za termičko pranje i tlačnoj montaži.

Dakle, što je veća disipacija snage, manji bi trebao biti otpor hladnjaka. Veći hladnjaci imat će niže otpornosti na toplinu.

Dobra opcija je odabir hladnjaka s niskim otporom topline ako ne razumijete te formule.

Korak 7: Priključite relej

Relej ne mora biti relej velike struje. Zapravo to mora biti relej male struje. No, imajte na umu da će motor povlačiti velike struje ako se zaustavi zbog mehaničkih problema, poput problema s mjenjačem. Zbog toga sam odlučio ne koristiti tranzistore za pogon motora. Međutim, postoje tranzistorski krugovi H mosta i krugovi otpornika H mosta koji se mogu koristiti za pogon motora.

Korak 8: Priključite napajanje

Projekt je sada završen.

Pticu koja radi možete vidjeti u videu.