Ptica z magnetom: 5 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

O projektu

Projekt vam pokaže, kako narediti igračo, ki predstavlja ptico, ki tvita, ko jo motivirate za to. Ptica ima poseben čutni organ, imenovan "trstično stikalo"; ko se magnet približa temu elementu, se stiki zaprejo in elektronsko vezje se napaja - potem se slišijo zvoki. Za 'motiviranje' ptice sem uporabil majhno magnetno palico iz otroške igrače, rahlo preoblečeno v mikrofon z zgornjim delom iz stiropora; lahko izberete katero koli drugo obliko motivacije, če je vanjo vključen magnet.

Zaloge

Komponente, potrebne za vezje

Integrirano vezje NE555 - 1 kos

Tranzistorji 2N3904 - 4 kos

Potenciometri ali trimerji 100K - 2 kos

Upori:

10K - 2 kos

2,2K - 2 kos

1K - 3 kos

100 ohmov - 1 kos

Elektrolitski kondenzatorji (napetost najmanj 10 V):

50 mikrofarad - 1 kos

4,7 mikrofarad - 1 kos

100 mikrofarad - 1 kos

Keramični kondenzatorji (napetost 50 V):

0,1 mikrofarad - 2 kosa

0,01 mikrofarad - 1 kos

Majhen zvočnik z 8 ohmsko tuljavo

Vtičnica za integrirano vezje

Priključek za 9V baterijo

9V baterija

Kos perforirane tektolitne plošče

Žice

Orodja, potrebna za izdelavo vezja

Spajkalna pištola s spajkanjem

Rezalniki žice

Pinceta

Exacto nož

Materiali in orodja, potrebna za izdelavo ptičje figure

Odvisno je od tega, kako bi naredili ptico. Ne izključujem, da bi kdo lahko 3D natisnil tako ptico kot ohišje za njen elektronski del. Naredil sem ptico iz paste FIMO in za izdelavo ohišja uporabil prazno škatlo za čaj. Postopek je opisan v razdelkih Ptičje telo in ohišje.

Korak: Elektronsko vezje

Vezje je sestavljeno iz dveh stabilnih multivibratorjev. Prvi je zgrajen z IC NE 555 in proizvaja impulze z zelo nizko frekvenco, ki določa interval med "paketi tweetov". Frekvenco lahko spremenite s potenciometrom R2.

Preoblikujmo splošno formulo (glej referenčni razdelek) za frekvenco impulzov te vrste multivibratorja ob upoštevanju potenciometra R2; na primer, ko je drsnik v srednjem položaju, je frekvenca impulza:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2 * 60 KOhm) * 50 mikrofarad = 0,16 1 / s, kar pomeni, da se na izhodu IC vsakih 6,25 sekunde pojavi impulz

Ta utrip prispe na dno Q1 in ga odpre; tako se drugi multivibrator aktivira.

Ta multivibrator je zgrajen s tranzistorji Q2 in Q3; brez C3 in R7 bi bil to navaden nestabilen multivibrator (glej sklic), katerega frekvenca impulza se izračuna po formuli:

f = 1,38 / R*C

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

Ta frekvenca določa glasnost tvita. Potenciometer R7 in kondenzator C3 določata interval med tviti.

Predpostavimo, da je C3 popolnoma izpraznjen, preden se vezje napaja; kondenzator se začne polniti prek R6, R8 in spojev med osnovnim oddajnikom Q2 in Q3; tok teče skozi C3 in vezje deluje. Ko je C3 popolnoma napolnjen, je njegova zgornja plošča pozitivna, spodnja plošča pa negativna; zato sta Q2 in Q3 blizu.

C3 se začne prazniti skozi potenciometer R7; tako se lahko čas odvajanja spreminja. Ko se C3 izprazni, se začne polniti, tok spet teče, vezje deluje in proizvaja "tweet".

C3 je sestavljen iz dveh kondenzatorjev: enega s 4,7 in drugega s 100 mikrofarad; Poskusil sem z različnimi vrednostmi C3, da bi ton zvenel bolj ali manj kot pravi ptičji tvit; za spreminjanje tonov se lahko tudi igrate z vrednostjo R7.

Impulz iz zbiralnika Q3 prispe skozi R10 do dna Q4; slednji se odpre in v zvočniku se sliši utrip. V liniji "+" je nameščen ženski konektor za trstični kontakt; ta funkcija v kombinaciji z moškim konektorjem trstičnega kontakta (magnetno stikalo, MSW) po potrebi odklopi figuro ptice iz vezja.

Vezje je sestavljeno na kosu perforiranega tekstolita 35 x 70 mm.

2. korak: Reed Contact

Stik je sestavljen iz:

trak 50 x 2 mm iz bakrovega tektolita - to je osnova stika

trak 50 x 1 mm iz 0,5 mm tanke železne pločevine - to je trstika, ki plava pod vplivom magnetnega polja

kos plastike 2 x 5 mm - za pritrditev trstike na njeno podlago in zagotovitev medsebojne izolacije; ta kos je zlepljen z epoksi smolo

2 x 5 mm kos 1 mm debele železne plošče - spajkane na koncu trstike za povečanje sile magnetnega privlačenja; pravzaprav se večina te sile nanaša na to težo, zaradi česar je trstika plavajoča

Občutljivost trstike je odvisna od njene dolžine, širine in debeline; tanjša trstika bi povečala območje zaznavanja, tudi če ostali parametri (dolžina, širina, masa končnega dela, magnetna sila) ostanejo nespremenjeni.

Na risbi vezja je kontakt označen kot MSW (magnetno stikalo). Ko se magnetu približa stik, se ta zapre in vezje se napaja.

3. korak: Ptičja figura

To ptico ne navdihuje le znana ptica, ampak tudi črnolasi monarh (Hypothymis Azurea).

Lik je izdelan iz modre paste FIMO. Za krila sem izdelal vzorce, da so enake pravilne oblike, in izrezal 1,5 mm tanko ploščo paste FIMO. Vsaka noga ima okvir iz 1 mm debele kositrene bakrene žice; ta okvir ne samo krepi noge, ampak služi tudi za pritrditev figure na pokrovu ohišja. Slike prikazujejo, kako narediti takšen okvir.

Naredil sem tudi vzorec za telo, vendar sem ga raje uporabil kot referenco, medtem ko sem naredil telo "proste roke".

Ko so vsi elementi figure sestavljeni in slika izgleda v skladu z vašimi umetniškimi koncepti, jo je treba utrjevati pri 130 stopinjah C (ne več !!!) v 30 minutah; ta postopek bi lahko izvedli v domači peči.

Ko je slika utrjena, je treba narediti kanal za prehod žic trstičnega kontakta; Ta kanal sem naredil kot kombinacijo dveh izvrtanih lukenj s premerom 4 mm.

Za prehod žic skozi kanal sem šel skozi kos debele ribiške vrvi, pritrdil konec žic na vrv in jih potegnil skozi. Po tem sem v kanal namestil trstični kontakt in lepil kljun iz debelega papirja.

4. korak: ohišje

Za izdelavo ohišja za vezje sem uporabil prazno pločevinko za čaj. Pokrov ima dve luknji 1 mm za ptičje noge in 3 mm luknje za žice trstičnega kontakta. Moški konektor je nameščen na prostih koncih žic, ki omogoča, da ptico s pokrovom ločite od ohišja, če je potrebno. Okviri nog so nameščeni v 1 mm luknjah in spajkani na pokrov; tako se slika drži na mestu.

Držalo baterije iz kovinske plošče debeline 0,5 mm je spajkano na dno ohišja.

Košček kartona v obliki segmenta je zlepljen na dno ohišja, da izolira vezje od ohišja.

Zvočnik je nameščen na kos kartona, pritrjen tako na dno kot na stene ohišja s pomočjo staljene plastike pištole za lepilo.

Na strani ohišja je po vzorcu izvrtanih šestnajst 2 mm lukenj, da se odpre pot zvoku; lahko ustvarite svoj vzorec, vendar je zaželeno, da je skupna površina lukenj bolj ali manj enaka območju oddajanja zvoka zvočnika.

5. korak: Reference

Nastavljiv IC 555

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

Nastavljiv s tranzistorji

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

Polnjenje z daljinskim upravljalnikom

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