Ptica motivirana magnetom: 5 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:33

O projektu

Projekt vam pokazuje kako napraviti igračku koja predstavlja pticu koja tvita dok je motivirate za to. Ptica ima određeni organ osjetila koji se naziva 'trska prekidač'; dok se magnet približava ovom elementu kontakti se zatvaraju i elektronički krug se napaja - tada izlaze zvukovi. Upotrijebio sam mali magnetski štapić iz dječje igračke, malo prerušen u mikrofon s gornjim dijelom od stiropora, za ‘motiviranje’ ptice; slobodni ste odabrati bilo koji drugi oblik motivacije pod uvjetom da je u njega uključen magnet.

Pribor

Komponente potrebne za krug

Integrirano kolo NE555 - 1 kom

Tranzistori 2N3904 - 4 kom

Potenciometri ili trimeri 100K - 2 kom

Otpornici:

10K - 2 kom

2,2K - 2 kom

1K - 3 kom

100 ohma - 1 kom

Elektrolitički kondenzatori (napon najmanje 10 V):

50 mikrofarada - 1 kom

4,7 mikrofarad - 1 kom

100 mikrofarad - 1 kom

Keramički kondenzatori (napon 50 V):

0,1 mikrofarad - 2 kom

0,01 mikrofarad - 1 kom

Mali zvučnik sa zavojnicom od 8 ohma

Utičnica za integrirano kolo

Priključak za 9V bateriju

9V baterija

Komad perforirane tektolitne ploče

Žice

Alati potrebni za izgradnju sklopa

Pištolj za lemljenje s lemljenjem

Rezači žice

Pinceta

Exacto nož

Materijali i alati potrebni za izradu ptičje figure

Ovisi kako biste napravili pticu. Ne isključujem da bi netko mogao 3D ispisati i pticu i kućište za njezin elektronički dio. Napravio sam pticu od paste FIMO i koristio praznu kutiju čaja za izradu kućišta. Postupak je opisan u odjeljcima Bird's Body i Enclosure.

Korak 1: Elektronički krug

Krug se sastoji od dva stabilna multivibratora. Prvi je izgrađen s IC NE 555 i proizvodi impulse s vrlo niskom frekvencijom koja određuje interval između 'tweet paketa'. Učestalost se može mijenjati pomoću potenciometra R2.

Pretvorimo opću formulu (vidi odjeljak Referenca) za frekvenciju pulsa ove vrste multivibratora uzimajući u obzir potenciometar R2; na primjer, kada je klizač u središnjem položaju, frekvencija pulsa je:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2 * 60 KOhm) * 50 mikrofarad = 0,16 1 / s, što znači da se na izlazu IC -a pojavljuje impuls svakih 6,25 sekundi

Ovaj impuls dolazi do baze Q1 i otvara ga; tako se drugi multivibrator napaja.

Ovaj multivibrator izgrađen je od tranzistora Q2 i Q3; bez C3 i R7 to bi bio obični nestabilni multivibrator (vidi referencu) čija se frekvencija impulsa izračunava formulom:

f = 1,38 / R*C

Dakle, f = 1,38 / 2,2 KOhm * 0,1 mikrofarad = 3294 1 / s

Ova frekvencija određuje visinu tvita. Potenciometar R7 i kondenzator C3 određuju interval između tweetova.

Pretpostavimo da je C3 potpuno ispražnjen prije nego što se krug pod naponom; kondenzator se počinje puniti kroz R6, R8 i spojeve baznog emitera Q2 i Q3; struja teče kroz C3, a krug radi. Kad je C3 potpuno napunjen, gornja ploča mu je pozitivna, a donja ploča negativna; stoga se Q2 i Q3 zatvaraju.

C3 počinje pražnjenje kroz potenciometar R7; stoga se vrijeme pražnjenja može mijenjati. Nakon što se C3 isprazni, počinje se puniti, struja ponovno teče, krug radi i proizvodi 'tweet'.

C3 se sastoji od dva kondenzatora: jedan od 4,7, a drugi od 100 mikrofarada; Pokušao sam s različitim vrijednostima C3 kako bi ton zvučao više -manje poput pravog ptičjeg tvita; također možete igrati s vrijednošću R7 za izmjenu tonova.

Puls iz kolektora Q3 stiže kroz R10 do baze Q4; potonji se otvara, a puls se čuje u zvučniku. U liniji '+' ugrađen je ženski konektor za kontakt trske; ova značajka, u kombinaciji s muškim konektorom trskastog kontakta (magnetski prekidač, MSW) omogućuje isključivanje ptičje figure iz kruga, ako je potrebno.

Krug je sastavljen na komadu perforiranog tektolita dimenzija 35 x 70 mm.

Korak 2: Kontakt trske

Kontakt se sastoji od:

pruga 50 x 2 mm od tektolita presvučenog bakrom - ovo je baza kontakta

pruga 50 x 1 mm od 0,5 mm tankog željeznog lima - ovo je trska koja plovi pod djelovanjem magnetskog polja

komad plastike dimenzija 2 x 5 mm - za pričvršćivanje trske na podnožje i njihovu međusobnu izolaciju; ovaj komad je zalijepljen epoksidnom smolom

komad 2 x 5 mm od željezne ploče debljine 1 mm - lemljen na kraju trske radi povećanja sile magnetskog privlačenja; ustvari, većina te sile primjenjuje se na ovu težinu što, zauzvrat, čini trsku plutajućom

Osjetljivost trske ovisi o njezinoj duljini, širini i debljini; tanja trska povećala bi raspon osjetljivosti čak i ako ostali parametri (duljina, širina, masa krajnjeg dijela, magnetska sila) ostanu nepromijenjeni.

Kontakt je na crtežu strujnog kruga označen kao MSW (magnetski prekidač). Kada se magnetu priđe kontaktu, ovaj se zatvara i strujni krug se napaja.

Korak 3: Ptičja figura

Ova ptica nije inspirirana samo dobro poznatom pticom, već i crnonogim monarhom (Hypothymis Azurea).

Figura je izrađena od plave FIMO paste. Izradio sam uzorke za krila kako bih ih napravio istog pravilnog oblika i izrezao 1,5 mm tanki list FIMO paste. Svaka noga ima okvir izrađen od limene bakrene žice debljine 1 mm; ovaj okvir ne samo da učvršćuje noge, već služi i za učvršćivanje figure na poklopcu kućišta. Slike pokazuju kako se izrađuje takav okvir.

Napravio sam i uzorak za tijelo, ali sam ga više koristio kao referencu dok sam tijelo činio 'slobodnom rukom'.

Nakon što su svi elementi figure sastavljeni, a figura izgleda prema vašim umjetničkim konceptima, trebala bi se očvrsnuti na 130 stupnjeva C (ne više !!!) tijekom 30 minuta; ova bi se operacija mogla izvesti u kućnoj peći.

Nakon što se figura očvrsne, potrebno je napraviti kanal za prolaz žica kontakta od trske; Ovaj kanal sam napravio kao kombinaciju dvije izbušene rupe promjera 4 mm.

Da bih provukao žice kroz kanal, prošao sam komad debele ribarske vrpce, pričvrstio kraj žica na konopac i provukao ih. Nakon toga sam u kanal ugradio kontakt trske i zalijepio kljun od debelog papira.

Korak 4: Ograđivanje

Koristio sam praznu limenku za čaj kako bih napravio kućište za krug. Poklopac ima dvije rupe od 1 mm za ptičje noge i rupe od 3 mm za žice dodira trske. Na slobodne krajeve žica ugrađen je muški konektor koji omogućuje odvajanje ptice s poklopcem iz kućišta, ako je potrebno. Okviri nogu ugrađeni su u rupe od 1 mm i lemljeni na poklopcu; tako se brojka drži u položaju.

Držač baterije od metalne ploče debljine 0,5 mm lemljen je na dno kućišta.

Komad kartona u obliku segmenta zalijepljen je na dno kućišta kako bi se izolirao krug od kućišta.

Zvučnik je ugrađen na komad kartona pričvršćen i na dno i na zidove kućišta pomoću rastopljene plastike pištolja za ljepilo.

Šesnaest rupa od 2 mm izbušeno je na bočnoj strani kućišta prema uzorku, kako bi se otvorio put do zvuka; možete sami izraditi vlastiti uzorak, ali poželjno je da ukupna površina rupa bude više-manje jednaka području emitiranja zvuka zvučnika.

5. korak: Reference

Astable IC 555

www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555…

Podesivo s tranzistorima

www.electronics-tutorials.ws/waveforms/ast…

RC punjenje

www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html