Aujourd'hui, en collaboration avec Roman, l'auteur de la chaîne YouTube "Open Frime TV", nous assemblerons une plateforme levitron.
L'histoire de la création de cet appareil a commencé en 2016. Puis l'auteur est tombé sur un article de "BrainChinov", et de tout mon cœur s'est mis à répéter cet appareil.
Mais tout n'est pas si facile. Il n'était pas possible pour l'auteur de recueillir exactement une telle option. Puis il a commencé à chercher une alternative et en a trouvé une sur RadioKot.
J'ai téléchargé la chevalière, j'ai commencé à empoisonner, puis à assembler l'appareil.
Mais au final, tout s'est rompu. Six mois plus tard, peut-être un peu plus, l'auteur a commencé à maîtriser Arduino. Et l'idée lui est venue d'en faire un lévitron. Avec une vigueur renouvelée, il se précipita dans la bataille, mais à nouveau déçu. De nombreuses nuits blanches dans l'écriture de code et l'assemblage ont été vaines. L'aimant en lévitation ne voulait toujours pas pendre, il était secoué d'un côté à l'autre et c'est tout.
Après un certain temps, l'auteur est tombé sur un autre article avec une description complète, les composants commandés, a commencé à assembler, à enrouler de nouvelles bobines, tout a commencé et a de nouveau échoué. L'auteur a commencé à penser pourquoi le Levitron n'avait pas démarré et a réalisé quel était le problème. Il s'est avéré que toutes les bobines enroulées avaient une base métallique à l'intérieur, et la force avec laquelle l'aimant a atteint le noyau a dépassé la réaction. Pour cette raison, une telle merde s'est produite. En conséquence, l'auteur a rembobiné les bobines et un miracle s'est produit - l'aimant a volé.
La joie ne connaissait pas de limites. L'auteur a admiré son produit fait maison toute la soirée. Bon c'était comme ça, le fond, mais maintenant on passe directement au montage. Tout d'abord, familiarisons-nous avec l'appareil.
Ainsi, à la base, nous avons des aimants permanents qui créent un champ magnétique sous la forme d'un dôme. À son sommet, il y a un point d'équilibre, à ce point les aimants de base semblent pousser l'aimant en lévitation vers le haut, compensant la force de gravité. Mais il y a un «mais», ce point est extrêmement instable, et l'aimant en lévitation en vole constamment.
Ici, les électro-aimants et les capteurs Hall viennent à notre aide, qui suivent la position de l'aimant et dès qu'il commence à s'éloigner du point, l'électro-aimant correspondant s'allume et ramène l'aimant en lévitation vers le centre. Ainsi, il fait des oscillations dans différentes directions, mais avec une grande fréquence, et l'œil ne le voit pratiquement pas.
Eh bien, compris la théorie, passons à la pratique. Le cerveau du circuit sera Arduino Uno.
Au début, l'auteur a voulu utiliser l'Arduino Nano, mais l'a brûlé par inadvertance, donnant la mauvaise tension. La partie puissance du circuit est le pilote de moteur pas à pas L298N.
Eh bien, la partie de suivi est constituée de 2 capteurs Hall situés au centre de la structure.
Maintenant, allons considérer le schéma de l'appareil, commençons par le diagramme.
Le diagramme montre à quoi est connecté, maintenant nous allons considérer chaque bloc séparément. Les capteurs Hall sont équipés d'un amplificateur supplémentaire sur la puce LM324. Le signal amplifié des Halls est envoyé à l'entrée analogique d'Arduinki.
Bloc suivant - Ceci est le pilote et les bobines. A propos de leur remontage un peu plus tard, mais maintenant c'est un schéma pur.
Comme vous pouvez le constater, tout est connecté élémentaire et sans aucun problème.
Maintenant aller à l'assemblée. Comme base, nous utiliserons une planche à pain. Il doit être légèrement réduit et percé de trous. La distance entre les trous est de 40 mm.
Après avoir préparé le modèle de planche à pain, nous allons engager des bobines d'enroulement. Comme mentionné précédemment, c'était dans les bobines que posait le problème, car elles étaient toutes avec un noyau métallique. Comme base, prenez un capuchon pour une aiguille de seringue. Les limiteurs des bobines elles-mêmes sont réalisés, comme dans les premières versions, en textolite.
La taille des bobines devant vous.
Tous sont enroulés dans une seule direction. Le nombre de tours 350, le diamètre du fil 0,44 mm. Je pense que si vous faites des changements de 10 ou même 20 pour cent dans les paramètres des enroulements, le résultat ne changera pas.
Lorsque les bobines sont prêtes, installez-les sur la carte, comme le reste des pièces. Maintenant, il est nécessaire de connecter les bobines de 2 pièces en série, de sorte que lors de l'application de la tension à une paire de bobines, l'une d'entre elles attire et la seconde repousse à ce moment.
Concernant l'emplacement des capteurs Hall. Ils doivent être strictement sur l'axe de leurs bobines. Là où ils sont déployés ne joue aucun rôle, tout sera ajusté dans les paramètres.
Prochaine étape - connexion de tous les éléments dans un circuit et firmware Arduino. Vous trouverez le croquis lui-même et toutes les photos avec les schémas dans les archives du projet.
Mais après le début des difficultés du firmware. Les aimants permanents ne peuvent pas être placés dans la base pour le réglage. Lorsque le croquis a été téléchargé sur Arduino, nous prenons l'aimant, qui devrait être lévité et placé au-dessus des bobines, en déplaçant notre main à l'endroit où le point de lévitation devrait être, nous devrions ressentir la résistance des bobines.
Supposons que nous conduisions à gauche, cela signifie que les bobines sont déclenchées et tirées vers la droite, si la traction va dans la mauvaise direction, alors vous devez échanger les sorties des bobines sur le conducteur.
Il est maintenant temps d'installer les aimants sur la carte. Les aimants doivent être en néodyme.
En général, vous pouvez utiliser des aimants rectangulaires à la base, mais l'auteur a décidé d'en prendre des ronds, car ils sont moins chers et ont un trou pour le montage. Nous installons des aimants dans les espaces entre les bobines. La distance diagonale entre eux est de 5,5 cm.
Maintenant, nous prenons un aimant, que nous allons suspendre et essayer de le placer au centre de la lévitation. Il est important de deviner avec le poids de l'aimant. L'auteur a fait cela, a pris l'aimant principal et en a suspendu de petits, trouvant ainsi un équilibre. Mais l'aimant au centre ne pendait pas longtemps, il était constamment démoli dans une direction. Ici, les résistances de réglage viennent à notre aide, en les faisant tourner, vous pouvez déplacer le point d'équilibre. Ainsi, nous alignons l'aimant planant.
Tout, la configuration est terminée. Il reste à disposer tout cela magnifiquement dans le boîtier. Une telle boîte convient à cela.
Mais il s'est avéré que ses murs étaient très épais et que chaque millimètre valait littéralement son poids en or. Par conséquent, il est nécessaire de percer un trou pour les bobines dans le couvercle et de les fixer au ras du boîtier.
Le trou résultant dans le boîtier devait être recouvert de quelque chose. Et ici, une autre carte prototype est venue parfaitement, elle s'est très bien déroulée.
Le pilote et l'Arduinka sont situés dans le boîtier, et nous prenons l'alimentation d'un adaptateur externe pour 12V, 2A. En conséquence, la conception est devenue similaire à l'usine le modèle. Sur celui-ci, vous pouvez installer une sorte de chose décorative comme un avion ou une machine à écrire, et en profiter.
C’est tout. Merci de votre attention. A très bientôt!
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