Ένα πουλί με κίνητρο μαγνήτη: 5 βήματα

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

Σχετικά με το έργο

Το έργο σας δείχνει πώς να φτιάξετε ένα παιχνίδι που αντιπροσωπεύει ένα πουλί που κάνει tweets καθώς το παρακινείτε να το κάνει. Το πουλί έχει ένα συγκεκριμένο όργανο αισθήσεων που ονομάζεται «διακόπτης καλαμιών». καθώς ένας μαγνήτης πλησιάζει σε αυτό το στοιχείο οι επαφές κλείνουν και το ηλεκτρονικό κύκλωμα ενεργοποιείται - τότε οι ήχοι βγαίνουν. Χρησιμοποίησα ένα μικρό μαγνητικό ραβδί από ένα παιδικό παιχνίδι, ελαφρώς μεταμφιεσμένο ως μικρόφωνο με το πάνω μέρος του φελιζόλ, για να «παρακινήσει» το πουλί. είστε ελεύθεροι να επιλέξετε οποιαδήποτε άλλη μορφή κινήτρου με την προϋπόθεση ότι ένας μαγνήτης περιλαμβάνεται σε αυτό.

Προμήθειες

Στοιχεία που απαιτούνται για το κύκλωμα

Ολοκληρωμένο κύκλωμα NE555 - 1 τεμ

Τρανζίστορ 2N3904 - 4 τεμ

Ποτενσιόμετρα ή κοπτικά 100K - 2 τεμ

Αντιστάσεις:

10Κ - 2 τεμ

2,2K - 2 τεμ

1Κ - 3 τεμ

100 Ohm - 1 τεμ

Ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές (τάση τουλάχιστον 10 V):

50 microfarad - 1 τεμ

4,7 microfarad - 1 τεμ

100 microfarad - 1 τεμ

Κεραμικοί πυκνωτές (τάση 50 V):

0,1 microfarad - 2 τεμ

0,01 microfarad - 1 τεμ

Μικρό ηχείο με πηνίο 8 Ohm

Υποδοχή για το ολοκληρωμένο κύκλωμα

Συνδετήρας για μπαταρία 9V

Μπαταρία 9V

Ένα κομμάτι διάτρητης πλάκας textolite

Καλώδια

Εργαλεία που χρειάζονται για την κατασκευή του κυκλώματος

Όπλο συγκόλλησης με κόλληση

Συρματοκόπτης

Τσιμπιδακι ΦΡΥΔΙΩΝ

Μαχαίρι ακριβείας

Υλικά και εργαλεία που χρειάζονται για να χτιστεί η φιγούρα του πουλιού

Εξαρτάται από το πώς θα φτιάχνατε το πουλί. Δεν αποκλείω ότι κάποιος θα μπορούσε να εκτυπώσει 3D τόσο το πουλί όσο και το περίβλημα για το ηλεκτρονικό του μέρος. Έφτιαξα το πουλί της πάστας FIMO και χρησιμοποίησα ένα άδειο κουτί τσαγιού για να φτιάξω το περίβλημα. Η διαδικασία περιγράφεται στις ενότητες Bird's Body and Enclosure.

Βήμα 1: Ηλεκτρονικό κύκλωμα

Το κύκλωμα αποτελείται από δύο άστατους πολυ -δονητές. Το πρώτο είναι κατασκευασμένο με IC NE 555 και παράγει παλμούς με πολύ χαμηλή συχνότητα που καθορίζει το διάστημα μεταξύ των «πακέτων tweet». Η συχνότητα μπορεί να αλλάξει μέσω του ποτενσιόμετρου R2.

Ας μετατρέψουμε τον γενικό τύπο (βλ. Ενότητα αναφοράς) για τη συχνότητα παλμών αυτού του είδους των πολυ -δονητών λαμβάνοντας υπόψη το ποτενσιόμετρο R2. για παράδειγμα, όταν το ρυθμιστικό του βρίσκεται στην κεντρική θέση, η συχνότητα παλμών είναι:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2 * 60 KOhm) * 50 microfarad = 0,16 1 / s, που σημαίνει ότι ένας παλμός εμφανίζεται στην έξοδο IC κάθε 6,25 sec

Αυτός ο παλμός φτάνει στη βάση του Q1 και τον ανοίγει. Έτσι, ο δεύτερος πολυ -δονητής ενεργοποιείται.

Αυτός ο πολυ -δονητής είναι κατασκευασμένος με τα τρανζίστορ Q2 και Q3. χωρίς τα C3 και R7 θα ήταν ένας συνηθισμένος ασταθής πολυ -δονητής (βλέπε αναφορά) του οποίου η συχνότητα παλμών υπολογίζεται με τον τύπο:

f = 1,38 / R*C

Έτσι, f = 1,38 / 2,2 KOhm * 0,1 microfarad = 3294 1 / s

Αυτή η συχνότητα καθορίζει το ύψος ενός tweet. Το ποτενσιόμετρο R7 και ο πυκνωτής C3 καθορίζουν το διάστημα μεταξύ των tweets.

Ας υποθέσουμε ότι το C3 αποφορτίζεται πλήρως πριν ενεργοποιηθεί το κύκλωμα. ο πυκνωτής ξεκινά τη φόρτιση μέσω R6, R8 και των συνδέσεων εκπομπής βάσης Q2 και Q3. το ρεύμα ρέει μέσω C3 και το κύκλωμα λειτουργεί. Όταν το C3 είναι πλήρως φορτισμένο, η άνω πλάκα του είναι θετική και η κάτω πλάκα είναι αρνητική. Συνεπώς, το δεύτερο τρίμηνο και το τρίτο τρίμηνο κλείνουν.

Το C3 αρχίζει να εκφορτίζεται μέσω του ποτενσιόμετρου R7. Έτσι, ο χρόνος απόρριψης μπορεί να ποικίλει. Μόλις αποφορτιστεί το C3, αρχίζει να επαναφορτίζεται, το ρεύμα ρέει ξανά, το κύκλωμα λειτουργεί και παράγει ένα "tweet".

Το C3 αποτελείται από δύο πυκνωτές: ο ένας 4.7 και ο άλλος 100 microfarad. Δοκίμασα διαφορετικές τιμές του C3 για να ακούγεται ο τόνος λίγο πολύ σαν ένα πραγματικό tweet πουλιών. είστε επίσης ελεύθεροι να παίξετε με την τιμή του R7 για να τροποποιήσετε τους τόνους.

Ο παλμός από τον συλλέκτη του Q3 φτάνει, μέσω R10, στη βάση του Q4. το τελευταίο ανοίγει και ο παλμός ακούγεται στο μεγάφωνο. Ένας θηλυκός σύνδεσμος για την επαφή καλαμιού είναι εγκατεστημένος στη γραμμή "+". αυτό το χαρακτηριστικό, σε συνδυασμό με τον αρσενικό σύνδεσμο της επαφής καλαμιών (μαγνητικός διακόπτης, MSW) επιτρέπει την αποσύνδεση του σχήματος του πουλιού από το κύκλωμα, εάν απαιτείται.

Το κύκλωμα συναρμολογείται σε ένα κομμάτι διάτρητου τεστολίτη 35 x 70 mm.

Βήμα 2: Reed Contact

Η επαφή αποτελείται από:

μια λωρίδα 50x2 mm από επικαλυμμένο με χαλκό κείμενο - αυτή είναι η βάση της επαφής

μια λωρίδα 50 x 1 mm από λεπτό σιδερένιο φύλλο 0,5 mm - αυτό είναι το καλάμι που πέφτει κάτω από τη δράση του μαγνητικού πεδίου

ένα κομμάτι πλαστικό 2 Χ 5 mm - για να στερεώσετε το καλάμι στη βάση του και να εξασφαλίσετε την αμοιβαία απομόνωσή τους. αυτό το κομμάτι είναι κολλημένο με εποξειδική ρητίνη

ένα κομμάτι 2 x 5 mm από σιδερένια πλάκα πάχους 1 mm - συγκολλημένο στο άκρο του καλαμιού για να αυξήσει τη δύναμη της μαγνητικής έλξης. Στην πραγματικότητα, το μεγαλύτερο μέρος αυτής της δύναμης εφαρμόζεται σε αυτό το βάρος το οποίο, με τη σειρά του, κάνει το καλάμι να εφαρμόζει

Η ευαισθησία του καλαμιού εξαρτάται από το μήκος, το πλάτος και το πάχος του. ένα λεπτότερο καλάμι θα αυξήσει το εύρος ανίχνευσης ακόμη και αν οι άλλες παράμετροι (μήκος, πλάτος, μάζα τελικού τεμαχίου, μαγνητική δύναμη) παραμείνουν αμετάβλητες.

Η επαφή επισημαίνεται ως MSW (μαγνητικός διακόπτης) στο σχέδιο κυκλώματος. Όταν πλησιάζεται ένας μαγνήτης στην επαφή, ο τελευταίος κλείνει και το κύκλωμα ενεργοποιείται.

Βήμα 3: Σχήμα πουλιών

Αυτό το πουλί είναι εμπνευσμένο όχι μόνο από ένα γνωστό πουλί, αλλά και από τον Μαυροκέφαλο μονάρχη (Hypothymis Azurea).

Η φιγούρα είναι κατασκευασμένη από μπλε πάστα FIMO. Κατασκεύασα σχέδια για τα φτερά για να τα έχουν το ίδιο κανονικό σχήμα και έκοψα το λεπτό φύλλο πάστας FIMO 1,5 mm. Κάθε πόδι έχει ένα πλαίσιο κατασκευασμένο από χάλκινο σύρμα πάχους 1 mm. αυτό το πλαίσιο όχι μόνο ενισχύει τα πόδια, αλλά χρησιμεύει επίσης για τη στερέωση της φιγούρας στο κάλυμμα του περιβλήματος. Οι εικόνες δείχνουν πώς να φτιάξετε ένα τέτοιο είδος πλαισίου.

Έφτιαξα επίσης ένα μοτίβο για το σώμα αλλά το χρησιμοποίησα μάλλον ως αναφορά κάνοντας το σώμα «ελεύθερο χέρι».

Αφού συγκεντρωθούν όλα τα στοιχεία της φιγούρας και η εικόνα φαίνεται σύμφωνα με τις καλλιτεχνικές σας ιδέες, θα πρέπει να θεραπευτεί στους 130 βαθμούς C (όχι περισσότερο !!!) κατά τη διάρκεια 30 λεπτών. αυτή η λειτουργία θα μπορούσε να πραγματοποιηθεί σε φούρνο ψησίματος στο σπίτι.

Αφού θεραπευτεί το σχήμα, πρέπει να γίνει ένα κανάλι για να περάσει τα καλώδια της επαφής καλαμιού. Έφτιαξα αυτό το κανάλι ως συνδυασμό δύο οπών διαμέτρου 4 mm.

Για να περάσω τα καλώδια από το κανάλι, πέρασα ένα κομμάτι χοντρή πετονιά, στερέωσα ένα άκρο των καλωδίων στη γραμμή και τα τράβηξα. Μετά από αυτό, εγκατέστησα την επαφή καλαμιών στο κανάλι και κόλλησα το ράμφος από χοντρό χαρτί.

Βήμα 4: Περίβλημα

Χρησιμοποίησα ένα άδειο δοχείο τσαγιού για να φτιάξω το περίβλημα για το κύκλωμα. Το κάλυμμα έχει δύο οπές 1 mm για τα πόδια του πουλιού και τρύπες 3 mm για τα καλώδια της επαφής καλαμιού. Ένας αρσενικός σύνδεσμος είναι εγκατεστημένος στα ελεύθερα άκρα των συρμάτων που επιτρέπει την αποσύνδεση του πουλιού με το κάλυμμα από το περίβλημα, εάν απαιτείται. Τα πλαίσια των ποδιών είναι εγκατεστημένα στις οπές 1 mm και συγκολλούνται στο κάλυμμα. Έτσι, το σχήμα διατηρείται στη θέση του.

Μια βάση μπαταρίας από μεταλλική πλάκα πάχους 0,5 mm είναι κολλημένη στο κάτω μέρος του περιβλήματος.

Ένα κομμάτι χαρτόνι σε σχήμα τμήματος είναι κολλημένο στο κάτω μέρος του περιβλήματος για να απομονώσει το κύκλωμα από το περίβλημα.

Το μεγάφωνο είναι εγκατεστημένο σε ένα κομμάτι χαρτόνι στερεωμένο τόσο στον πυθμένα όσο και στα τοιχώματα του περιβλήματος με τηγμένη πλαστική κόλλα-πιστόλι.

Δεκαέξι οπές των 2 mm ανοίγονται στην πλευρά του περιβλήματος σύμφωνα με ένα μοτίβο, για να ανοίξει ο ήχος. είστε ελεύθεροι να δημιουργήσετε το δικό σας μοτίβο, αλλά είναι επιθυμητό να κάνετε την συνολική επιφάνεια των οπών λίγο πολύ ίση με την περιοχή εκπομπής ήχου του ηχείου.

Βήμα 5: Αναφορές

Σταθερό IC 555

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

Σταθερό με τρανζίστορ

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

RC φόρτιση

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