Danas ćemo zajedno s Romanom, autorom YouTube kanala "Open Frime TV", sastaviti levitron na platformi.
Povijest stvaranja ovog uređaja započela je još 2016. godine. Tada se autor spotaknuo na članak "BrainChinov" i svim srcem uzvratio da ponovi ovaj uređaj.
Ali nije sve tako jednostavno. Autor nije mogao prikupiti takvu opciju. Tada je počeo tražiti alternativu i pronašao je na RadioKotu.
Preuzeo sam signet, počeo se otrovati, a zatim sastavio uređaj.
Ali na kraju se sve pokvarilo. Šest mjeseci kasnije, možda i malo više, autor je počeo savladati Arduino. I pala mu je ideja da na njemu napravi levitron. S novom je snagom pojurio u bitku, ali opet razočaranje. Mnoge neprospavane noći u pisanju koda i sastavljanju bile su uzaludne. Levitacijski magnet još uvijek nije želio visjeti, povlačen je sa strane i to je to.
Nakon nekog vremena, autor je naišao na još jedan članak s potpunim opisom, naručio komponente, počeo se sastavljati, namotavati nove zavojnice, pokrenuo sve i opet propao. Autor je počeo razmišljati zašto Levitron nije započeo i shvatio u čemu je problem. Pokazalo se da su sve namotane zavojnice imale metalnu bazu unutra, a sila kojom je magnet dospio do jezgre premašila je reakciju. Zbog toga se dogodilo takvo sranje. Kao rezultat toga, autor je ponovno namotao zavojnice i dogodilo se čudo - magnet je letio.
Joy nije znala granice. Autor se cijele večeri divio njegovom domaćem proizvodu. Pa bilo je tako, pozadina, ali sada nastavljamo izravno na skupštinu. Prvo, upoznajmo se s uređajem.
Dakle, u osnovi imamo stalne magnete koji stvaraju magnetsko polje u obliku kupole. Na njegovom vrhu nalazi se točka ravnoteže, u ovom trenutku čini se da bazni magneti guraju levitacijski magnet prema gore, nadoknađujući silu gravitacije. Ali postoji jedno "ali", ta je točka krajnje nestabilna i levitacijski magnet stalno leti s njega.
Ovdje nam u pomoć dolaze elektromagneti i Hallsovi senzori koji prate položaj magneta i čim počne odletjeti od točke, odgovarajući elektromagnet se uključuje i povlači levitacijski magnet natrag u središte. Tako on oscilira u različitim smjerovima, ali s velikom frekvencijom, a oko ga praktički ne vidi.
Pa, smislio sam teoriju, idemo na praksu. Mozak sklopa bit će Težak Uno.
U početku je autor želio koristiti Arduino Nano, ali ga je nehotice spalio, dajući pogrešan napon. Snažni dio sklopa je pokretački motor stepper L298N.
Pa, dio za praćenje su 2 Hall senzora smještena u sredini strukture.
A sada neka razmotrite dijagram uređaja, krenimo od blok dijagrama.
Dijagram prikazuje na šta je povezano, sada ćemo razmotriti svaki blok zasebno. Hall senzori opremljeni su dodatnim pojačalom na LM324 čipu. Pojačani signal iz dvorana dovodi se na analogni ulaz Arduinkija.
Sljedeći blok - Ovo je pokretač i zavojnice. O njihovom navijanju malo kasnije, ali sada je to čista shema.
Kao što vidite, sve je povezano elementarno i bez ikakvih problema.
sada idi na skupštinu, Kao osnova koristit ćemo ploču. Treba ga malo smanjiti i izbušiti rupe. Udaljenost između rupa je 40 mm.
Nakon pripreme modela ploče, uključit ćemo se u namatanje zavojnica. Kao što je spomenuto ranije, problem je bio u zavojnicama, jer su svi bili s metalnom jezgrom. Kao bazu uzmite kapicu za iglu štrcaljke. Ograničitelji za same zavojnice izrađeni su, kao i u prvim verzijama, od tektolita.
Veličina zavojnica ispred vas.
Svi su namotani u jednom smjeru. Broj okreta 350, promjer žice 0,44 mm. Mislim da ako napravite 10 ili čak 20 posto promjena u parametrima namotaja, rezultat se neće promijeniti.
Kad su zavojnice spremne, instalirajte ih na ploču, kao i ostale dijelove. Sada je potrebno spojiti zavojnice od 2 komada u nizu, tako da prilikom primjene napona na par zavojnica jedan od njih privlači, a drugi se u ovom trenutku odbija.
Što se tiče položaja senzora Hall. Oni bi trebali biti strogo na osi svojih zavojnica. Tamo gdje su raspoređeni ne igraju ulogu, sve će se prilagoditi u postavkama.
Sljedeći korak - spajanje svih elemenata u jednom krugu i Arduino firmware-a. Pronaći ćete samu skicu i sve slike sa shemama u arhivi projekata.
Ali nakon što započnu poteškoće s upravljačkim softverom. Stalni magneti se ne mogu staviti u bazu radi podešavanja. Kad se skica prebaci u Arduino, uzimamo magnet, koji treba levitati i staviti iznad zavojnica, prelazeći rukom preko mjesta na kojem bi trebala biti točka levitacije, trebali bismo osjetiti otpor zavojnica.
Pretpostavimo da vozimo lijevo, tako da se zavojnice pokreću i povlače udesno, ako vuča ide u pogrešnom smjeru, tada morate zamijeniti izvore zavojnica na vozaču.
Sada je vrijeme za ugradnju magneta na ploču. Magneti moraju biti neodim.
Općenito, možete koristiti pravokutne magnete u podnožju, ali autor se odlučio zauzeti za okrugle, jer su jeftiniji i imaju rupu za ugradnju. Magnete ugrađujemo u razmake između zavojnica. Dijagonalna udaljenost između njih je 5,5 cm.
Sada uzimamo magnet, koji ćemo suspendirati i pokušati ga staviti u središte levitacije. Važno je nagađati s težinom magneta. Autor je to učinio, uzeo je glavni magnet i objesio malene na njega, pronalazeći tako ravnotežu. Ali magnet u središtu nije dugo visio, neprestano se rušio u jednom smjeru. Ovdje nam u pomoć pomažu ugađanje otpornika, okrećući ih možete pomaknuti točku ravnoteže. Tako poravnavamo magnet koji raste.
Sve, postavljanje je završeno. Ostaje sve lijepo urediti slučaj. Takav okvir prikladan je za to.
Ali, kako se ispostavilo, ima vrlo debele zidove, a mi svaki milimetar doslovno vrijedimo svoju težinu u zlatu. Stoga je potrebno izrezati rupu za zavojnice u poklopcu i učvrstiti ih uz kućište.
Dobivena rupa u futroli morala je biti prekrivena nečim. I evo, još jedna prototipska ploča savršeno je ispala, pokazalo se vrlo dobro.
Vozač i Arduinka nalaze se u kućištu, a napajanje uzimamo iz vanjskog adaptera za 12V, 2A. Kao rezultat toga, dizajn je postao sličan tvorničkom model, Na njemu možete instalirati neku vrstu ukrasne stvari, poput aviona ili pisaćeg stroja, i uživati.
To je sve. Hvala na pažnji. Vidimo se uskoro!
video: