Robotic Bird: 8 βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Αυτό το έργο σας δείχνει πώς να φτιάξετε ένα ρομποτικό πουλί που πίνει νερό.

Μπορείτε να παρακολουθήσετε το πουλί που εργάζεται στο βίντεο.

Ο ταλαντωτής κατασκευάζεται από ένα απλό κύκλωμα αναστροφής που ενεργοποιείται όταν το πουλί αγγίζει μία από τις δύο επαφές.

Προμήθειες

Θα χρειαστείτε:

- κιτ κιβωτίου ταχυτήτων, - μοτέρ dc (δεν χρειάζεστε κινητήρα υψηλής ισχύος, μην χρησιμοποιείτε κινητήρα χαμηλού ρεύματος που δεν θα μπορεί να περιστρέψει τη μάζα του σώματος του μεγάλου πουλιού), - σύρμα 2 mm ή 1,5 mm, - σύρμα 0,9 mm, - Μπαταρία 9 V για να τροφοδοτήσετε το ρελέ ή άλλη μπαταρία εάν δεν μπορείτε να βρείτε ρελέ 9 V. Το κύκλωμα πρέπει να λειτουργεί στα 3 V τουλάχιστον ή και στα 2 V ανάλογα με τα εξαρτήματα που χρησιμοποιείτε. Εάν χρησιμοποιείτε τροφοδοτικό 3 V, χρησιμοποιήστε ρελέ που ενεργοποιεί τουλάχιστον 2 βολτ, επειδή η τάση της μπαταρίας θα μειωθεί με την πάροδο του χρόνου καθώς η μπαταρία θα αποφορτιστεί, - Ρελέ DPDT (διπλός πόλος διπλής ρίψης) (ρελέ 12 V μπορεί να λειτουργήσει με 9 V), - δύο μπαταρίες 1,5 V ή ρυθμιζόμενη παροχή ρεύματος για την τροφοδοσία του κινητήρα dc. Δύο μπαταρίες 1,5 V τοποθετημένες σε σειρά θα παρέχουν 3 V που είναι μια τυπική τάση που απαιτείται για τους περισσότερους μικρούς κινητήρες DC. Ωστόσο, το 3 V δεν είναι κατάλληλο για όλους τους κινητήρες. Χρησιμοποιήστε την κατάλληλη τάση για τον κινητήρα για να παρέχει αρκετή ισχύ για να περιστρέψετε τη μεγάλη μεταλλική μάζα σώματος πουλιών. Ελέγξτε με τις προδιαγραφές όταν παραγγέλνετε online ή αγοράζετε στο κατάστημα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η ρυθμιζόμενη τροφοδοσία θα μπορούσε να είναι μια καλή ιδέα.

- δύο γενικής χρήσης PNP BJT (Διπολικό τρανζίστορ σύνδεσης) (2N2907A ή BC327), δεν χρησιμοποιούν BC547 ή άλλα φθηνά τρανζίστορ χαμηλού ρεύματος, - δύο γενικής χρήσης NPN BJT (2N2222 ή BC337) ή ένα NPN γενικής χρήσης και ένα τρανζίστορ ισχύος BJT NPN (TIP41C), δεν χρησιμοποιούν BC557 ή άλλα φθηνά τρανζίστορ χαμηλού ρεύματος, - δύο τρανζίστορ 2N2907A ή BC337 (μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα TIP41C τρανζίστορ ισχύος για οδήγηση του ρελέ αντί 2N2907A/BC337), - τρεις αντιστάσεις 2,2 kohm, - τέσσερις αντιστάσεις 22 kohm, - μία αντίσταση υψηλής ισχύος 2,2 ohm (προαιρετική - μπορείτε να χρησιμοποιήσετε βραχυκύκλωμα), - μία δίοδος γενικής χρήσης (1N4002), - κολλητήρι (προαιρετικό - μπορείτε να στρίψετε τα καλώδια μεταξύ τους), - σύρματα (πολλά χρώματα).

Βήμα 1: Συναρμολογήστε το κιβώτιο ταχυτήτων

Επιλέξτε σχέση μετάδοσης 344.2: 1, η οποία είναι η μέγιστη ισχύς και η χαμηλότερη ταχύτητα.

Μπορείτε να αγοράσετε συναρμολογημένο κιβώτιο ταχυτήτων ή να χρησιμοποιήσετε ένα από ένα παλιό τηλεχειριστήριο. Εάν η ταχύτητα είναι γρήγορη, μπορείτε πάντα να μειώσετε την τάση τροφοδοσίας στον κινητήρα.

Βήμα 2: Δημιουργήστε τη βάση για το πουλί

Η βάση είναι κυρίως κατασκευασμένη από σκληρό σύρμα 2 mm. Έχει μήκος 10 εκατοστά, πλάτος 10 εκατοστά και ύψος 16 εκατοστά.

Βήμα 3: Δημιουργήστε το σώμα του πουλιού

Το πουλί έχει ύψος 30 εκατοστά και κατασκευάζεται κυρίως από σκληρό σύρμα 2 χιλιοστών.

Αφού φτιάξετε το πουλί το συνδέετε στα γρανάζια από σύρμα 0,9 mm.

Προσπαθήστε να κάνετε το σώμα του πουλιού όσο το δυνατόν μικρότερο αλλά βεβαιωθείτε ότι αγγίζει τους ακροδέκτες του καλωδίου. Η χρήση μεταλλικού σύρματος 1,5 mm αντί για μεταλλικό σύρμα 2 mm θα μειώσει το βάρος του σώματος του πουλιού και θα αυξήσει τις πιθανότητες να λειτουργήσει αυτό το κινούμενο γλυπτό επειδή ο μικρός κινητήρας DC μπορεί να μην μπορεί να μετακινήσει τη μάζα του σώματος του μεγάλου πουλιού.

Βήμα 4: Συνδέστε το πουλί στη βάση

Συνδέστε το πουλί στη βάση με σύρμα 0,9 mm.

Βήμα 5: Συνδέστε ηλεκτρονικά τερματικά

Συνδέστε τους μπροστινούς και τους πίσω ακροδέκτες. Ο πίσω ακροδέκτης είναι κατασκευασμένος από κάμψη σύρματος 0,9 mm σε σχήμα ημικύκλου (κοιτάξτε προσεκτικά την εικόνα).

Στη συνέχεια, συνδέστε το καλώδιο 2 mm για να το ολοκληρώσετε στον μπροστινό ακροδέκτη.

Βήμα 6: Κάντε το κύκλωμα

Το κύκλωμα περιστρέφεται είναι ένα κύκλωμα αναστροφής που ελέγχει το ρελέ.

Το "μπροστινό πουλί" είναι ο μπροστινός τερματικός σταθμός.

Η "βάση πουλιών" είναι η πίσω τερματική σύνδεση.

Το κύκλωμα που εμφανίζεται εμφανίζει δύο διακόπτες ελεγχόμενης τάσης. Στην πραγματικότητα υπάρχουν δύο μηχανικοί διακόπτες (οι δύο ακροδέκτες που συνδέσατε στο προηγούμενο βήμα) και οι διακόπτες ελεγχόμενης τάσης συμπεριλήφθηκαν μόνο στο κύκλωμα επειδή το λογισμικό PSpice δεν επιτρέπει μηχανικά εξαρτήματα και προσομοιώνει μόνο ηλεκτρονικά ή ηλεκτρικά κυκλώματα.

Η αντίσταση 2,2 ohm μπορεί να μην χρειάζεται. Αυτή η αντίσταση χρησιμοποιείται εάν το ρελέ έχει υψηλή επαγωγή είναι βραχυκύκλωμα για μεγάλο χρονικό διάστημα μέχρι να ενεργοποιηθεί. Αυτό μπορεί να κάψει το τρανζίστορ ισχύος. Εάν δεν έχετε τρανζίστορ ισχύος, τοποθετήστε παράλληλα μερικά τρανζίστορ NPN, συνδέοντας και τα τρία τερματικά μεταξύ τους (συνδέστε τη βάση στη βάση, τον συλλέκτη στον συλλέκτη και τον πομπό στον πομπό). Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται για τον πλεονασμό και για τη μείωση της διάχυσης ισχύος σε κάθε τρανζίστορ.

Η ψύκτρα στο τρανζίστορ δεν περιλαμβάνεται. Επειδή το τρανζίστορ είναι κορεσμένο, η κατανάλωση ισχύος είναι πολύ χαμηλή. Ωστόσο, η διάχυση ισχύος εξαρτάται από το ρελέ. Εάν το ρελέ καταναλώνει υψηλό ρεύμα, τότε πρέπει να περιλαμβάνεται ψύκτρα.

Τα μοντέλα διάχυσης της ψύκτρας παρουσιάζονται στην προσομοίωση κυκλώματος. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε οποιοδήποτε από τα δύο. Στα δύο μοντέλα χρησιμοποιείται αναλογία κυκλώματος για θερμοκρασίες μοντέλου. Εάν δεν υπάρχει ανεμιστήρας ψύξης και δεν υπάρχει περίβλημα, η αντίστοιχη θερμική αντίσταση είναι μηδέν. Πρέπει να υποθέσετε ότι η συσκευή μπορεί να ζεσταθεί μέσα στο κουτί. Η διάχυση ισχύος είναι το ρεύμα, η θερμοκρασία είναι το δυναμικό τάσης και η αντίσταση είναι η αντίσταση στη θερμότητα.

Αυτός είναι ο τρόπος με τον οποίο επιλέγετε την αντίσταση της ψύκτρας και την αντίσταση της θέρμανσης:

Διανομή ισχύος = Vce (τάση εκπομπής συλλέκτη) * Ic (ρεύμα συλλέκτη)

Vce (τάση εκπομπής συλλέκτη) = 0,2 βολτ (περίπου) κατά τον κορεσμό. Ic = (Τροφοδοσία - 0,2 V) / Αντίσταση ρελέ (όταν είναι ενεργοποιημένο)

Μπορείτε να συνδέσετε ένα αμπερόμετρο για να ελέγξετε πόσο ρεύμα καταναλώνει το ρελέ όταν είναι ενεργοποιημένο.

Αντοχή σε ψύκτρα + Θήκη σε αντίσταση ψύκτρας = (Μέγιστη θερμοκρασία διασταύρωσης τρανζίστορ - Μέγιστη θερμοκρασία δωματίου ή περιβάλλοντος) / Διανομή ισχύος (Watt) - Διασταύρωση προς θήκη Αντοχή στη θερμότητα

Οι μέγιστες θερμοκρασίες διασταύρωσης τρανζίστορ και οι αντιστάσεις θέρμανσης σύνδεσης σε θήκη καθορίζονται στις προδιαγραφές του τρανζίστορ.

Η αντίσταση θέρμανσης ψύκτρας εξαρτάται από την ένωση μεταφοράς θερμότητας, το υλικό θερμικής πλύσης και τη στερέωση πίεσης.

Έτσι όσο μεγαλύτερη είναι η διάχυση ισχύος, τόσο μικρότερη θα πρέπει να είναι η αντίσταση της ψύκτρας. Μεγαλύτεροι ψύκτες θα έχουν μικρότερες αντιστάσεις θερμότητας.

Μια καλή επιλογή είναι να επιλέξετε μια ψύκτρα με χαμηλή αντίσταση στη θερμότητα εάν δεν καταλαβαίνετε αυτούς τους τύπους.

Βήμα 7: Συνδέστε το ρελέ

Το ρελέ δεν χρειάζεται να είναι ρελέ υψηλής τάσης. Στην πραγματικότητα πρέπει να είναι ρελέ χαμηλού ρεύματος. Ωστόσο, λάβετε υπόψη ότι ο κινητήρας θα τραβήξει υψηλά ρεύματα εάν σταματήσει λόγω μηχανικών προβλημάτων, όπως προβλήματα με το κιβώτιο ταχυτήτων. Αυτός είναι ο λόγος που αποφάσισα να μην χρησιμοποιήσω τρανζίστορ για να οδηγήσω τον κινητήρα. Ωστόσο, υπάρχουν κυκλώματα τρανζίστορ γέφυρας Η και κυκλώματα αντιστάσεων γέφυρας Η που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την οδήγηση κινητήρων.

Βήμα 8: Συνδέστε το Power

Το έργο έχει πλέον ολοκληρωθεί.

Μπορείτε να δείτε το πουλί που εργάζεται στο βίντεο.