Днес заедно с Роман, автор на YouTube канал "Open Frime TV", ще съберем платформа левитрон.
Историята на създаването на това устройство започва през 2016 година. Тогава авторът се натъкна на статия на "BrainChinov" и с цялото си сърце се стрелна, за да повтори това устройство.
Но не всичко е толкова лесно. Не беше възможно авторът да събере точно такава опция. Тогава той започна да търси алтернатива и намери такава в RadioKot.
Изтеглих табелката, започнах да тровя и след това да сглобя устройството.
Но в крайна сметка всичко се скъса. Шест месеца по-късно, може би малко повече, авторът започва да усвоява Ардуино. И идеята му хрумна да направи левитрон върху него. С нова сила той се втурна в битка, но отново разочарование. Много безсънни нощи в писането на кодове и сглобяването бяха напразни. Левитиращият магнит все още не искаше да виси, той се блъскаше отстрани и това е всичко.
След известно време авторът се натъкна на друга статия с пълно описание, поръчани компоненти, започна да се сглобява, навива нови бобини, стартира всичко и отново се проваля. Авторът започна да мисли защо Левитронът не стартира и разбра какъв е проблемът. Оказа се, че всички навити рулони имат метална основа вътре, а силата, с която магнитът достига до сърцевината, надвишава реакцията. Поради това се случиха такива глупости. В резултат авторът пренавива намотките и се случи чудо - магнитът полетя.
Радостта не знаеше граници. Авторът се възхищаваше на домашния си продукт цяла вечер. Е, беше така, предисторията, но сега пристъпваме директно към монтажа. Първо, нека се запознаем с устройството.
И така, в основата имаме постоянни магнити, които създават магнитно поле под формата на купол. В самия й връх има точка на равновесие, в този момент основните магнити сякаш избутват левитиращия магнит нагоре, компенсирайки силата на гравитацията. Но има едно „но“, тази точка е изключително нестабилна и левитиращият магнит постоянно лети от нея.
Тук на помощ ни идват електромагнити и сензори на Хол, които проследяват положението на магнита и веднага щом той започне да лети далеч от точката, съответният електромагнит се включва и дърпа левитиращия магнит обратно към центъра. По този начин той прави трептения в различни посоки, но с голяма честота и окото практически не го вижда.
Е, измислих теорията, нека да преминем към практика. Мозъкът на веригата ще бъде Arduino Uno.
Отначало авторът искаше да използва Arduino Nano, но по невнимание го изгори, давайки грешно напрежение. Силовата част на веригата е драйвер на стъпков двигател L298N.
Е, проследяващата част е 2 сензора на Хол, разположени в центъра на конструкцията.
А сега нека обмислете схемата на устройството, нека започнем с блок-схемата.
Диаграмата показва какво е свързано, сега ще разгледаме всеки блок поотделно. Датчиците на Hall са оборудвани с допълнителен усилвател на чипа LM324. Усиленият сигнал от залите се подава към аналоговия вход на Arduinki.
Следващ блок - Това е драйверът и бобините. Относно навиването им малко по-късно, но сега това е чиста схема.
Както можете да видите, всичко е свързано елементарно и без никакви проблеми.
сега отидете на монтажа, Като основа ще използваме табло. Необходимо е леко да се намали и да се пробият дупки. Разстоянието между отворите е 40 мм.
След като подготвим модела на борда, ще се заемем с навиване на рулони. Както споменахме по-рано, проблемът беше в серпентините, тъй като всички те бяха с метална сърцевина. Като основа вземете капачка за игла за спринцовка. Ограничителите за самите бобини са направени, както в първите версии, от текстолит.
Размерът на бобините пред вас.
Всички те са навити в една посока. Броят на завоите 350, диаметърът на проводника 0,44 мм. Мисля, че ако направите 10 или дори 20 процента промени в параметрите на намотките, резултатът няма да се промени.
Когато бобините са готови, инсталирайте ги на дъската, както и останалите части. Сега е необходимо да свържете намотките от 2 парчета на серия, така че когато прилагате напрежение към чифт намотки, една от тях привлича, а втората отблъсква в този момент.
Относно местоположението на сензорите на Хол. Те трябва да са строго по оста на бобините си. Там, където са разгърнати, не играе роля, всичко ще се регулира в настройките.
Следваща стъпка - свързване на всички елементи в една схема и фърмуера на Arduino. Ще намерите самата скица и всички снимки със схемите в архива на проекта.
Но след като започват трудностите с фърмуера. Постоянните магнити не могат да бъдат поставени в основата за регулиране. Когато скицата беше качена в Arduino, ние вземаме магнита, който трябва да бъде левитиран и поставен над бобините, като преместваме ръка над мястото, където трябва да бъде точката на левитация, трябва да усетим съпротивлението на бобините.
Да предположим, че караме вляво, така че намотките се задействат и издърпват надясно, ако сцеплението върви в грешна посока, тогава трябва да смените изходите на бобините на водача.
Сега е време да инсталирате магнитите на дъската. Магнитите трябва да са неодимови.
По принцип можете да използвате правоъгълни магнити в основата, но авторът реши да вземе кръгли, тъй като те са по-евтини и имат отвор за монтаж. Инсталираме магнити в пространствата между намотките. Диагоналното разстояние между тях е 5,5 cm.
Сега ние вземаме магнит, който ще спрем и ще се опитаме да го поставим в центъра на левитацията. Важно е да отгатнете с теглото на магнита. Авторът направи това, взе главния магнит и окачи малки върху него, като по този начин намери баланс. Но магнитът в центъра не висеше дълго, той непрекъснато се разрушаваше в една посока. Тук настройките на резисторите ни идват на помощ, завъртяйки ги, можете да изместите точката на равновесие. Така подравняваме висящия магнит.
Всичко, настройката е завършена. Остава да подредим всичко това красиво в случая. Такава кутия е подходяща за това.
Но, както се оказа, тя има много дебели стени и всеки милиметър буквално си струва теглото в злато. Следователно е необходимо да изрежете дупка за намотките в капака и да ги фиксирате заедно с корпуса.
Получената дупка в калъфа трябваше да бъде покрита с нещо. И тук друга прототипна платка се появи перфектно, оказа се много добре.
Шофьорът и Arduinka са разположени в кутията, а ние вземаме захранването от външен адаптер за 12V, 2A. В резултат дизайнът стана подобен на фабричния модела, Върху него можете да инсталирате някакво декоративно нещо като самолет или пишеща машина и да се наслаждавате.
Това е всичко. Благодаря за вниманието. Ще се видим скоро!
видео: