Puzdro na akustický levitátor: 14 krokov (s obrázkami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:59

Akustický levitátor od Asier Marzo je tu na inštrukciách veľmi obľúbenou vecou. Postavil som to, fungovalo to, ale všimol som si niekoľko problémov. Napríklad:

1. 3D tlačený priestor medzi miskami je trochu krehký.
2. Levitátor nemôže sám stáť kvôli svojmu zakriveniu.
3. Celá elektronika je krehká a trochu škaredá.

Tak som postavil tento prípad. Vykonáva niekoľko vecí, ako napríklad:

1. Slúži ako stojan.
2. Skryje všetku elektroniku.
3. Osvetľuje levitované objekty.
4. Mení napätie prichádzajúce do meniča, čo je dôležité pri levitácii tekutín.
5. Zobrazuje vstupné a výstupné napätie.

Ak sa pozriete na druhý obrázok, môžete si všimnúť, že v pôvodnom modeli bolo vykonaných veľa zmien.

Krok 1: Zoznam dielov

Budete potrebovať tieto komponenty:

akustický levitátor

Variabilný prevodník LM2577

Presný potenciometer 10K ohm

2x prepínač

2x biele LED diódy

2x UV LED

Akryl, MDF alebo iný materiál, z ktorého ho budete rezať

IP68 kamera endoskopu (voliteľné)

držiak kamery endoskopu (voliteľné)

Krok 2: Zoznam nástrojov

Môžu byť užitočné tieto nástroje:

1) laserová rezačka (použil som GCC SLS 80)

2) spájkovačka

3) horúca lepiaca pištoľ

4) akumulátorový vrták

5) súprava skrutkovačov

6) súprava vrtákov

7) odizolovač káblov

8) multimeter

9) značka

Krok 3: Vyrezanie puzdra

Prečo som si vybral puzdro rezané laserom namiesto 3D tlačeného? Odpoveď je jednoduchá. Je to rýchlejšie, lacnejšie a konečný prípad bude veľmi robustný.

Teraz by ste si mali vybrať materiál, z ktorého ho budete strihať. Drevo alebo MDF je elegantné a lacné a akryl je futuristický a ak pridáte priehľadný akrylát, uvidíte všetku elektroniku vo vnútri. Vybral som si akryl.

Tento prípad som navrhol v Corel. Ak nemáte prístup k laserovej rezačke (ako ja), existuje mnoho miestnych služieb, ktorým môžete tento súbor poskytnúť, a oni vám ho skrátia za dostupnú cenu. V tomto kroku sú zahrnuté všetky potrebné súbory.

Poznámka: Tento prípad bol nakreslený pre materiál s hrúbkou 3 mm. Uistite sa, že máte túto hrúbku

Krok 4: Dajte dohromady kúsky

Máte všetky kusy alreday vystrihnuté, všetky sa hodia, takže teraz môžete puzdro postaviť. Predstavte si, že puzdro je hranol a tvar C je základňa. Teraz s trochou zmyslu pre 3D predstavivosť som si istý, že to dokážete postaviť.

Krok 5: Pridanie jadra levitátora

Teraz, ak ste vytvorili základný tvar puzdra, môžete pridať jadro levitátora. Puzdro je navrhnuté tak, aby zodpovedalo zakriveniu levitátora. Jednoducho vložte levitátor medzi dva otvory v puzdre a prilepte ho na miesto.

Krok 6: Pridanie elektroniky

Levitátor je prilepený, takže teraz je ten správny čas na pripojenie všetkej potrebnej elektroniky. Najlepšou možnosťou je prilepiť ovládač do strednej časti, aby drôty z hornej a spodnej misy nemuseli byť také dlhé a do spodnej časti puzdra musíte vložiť veľa ďalších vecí. Vodiče od vodiča potom pôjdu do arduino nano, ktoré bude v spodnej časti puzdra. Veľmi dôležitá vec, ktorú musíte urobiť, je pridať prepojku medzi D10 a D11 arduino nano.

V strednej časti bude aj DC valcový konektor. Energia z neho najskôr pôjde priamo do ovládača, ale neskôr prejde do modulu nabíjačky lítium-iónových batérií a ovládač bude napájaný z lítium-iónovej batérie. To znamená, že levitátor bude fungovať aj mimo zásuvky.

Tiež som pridal spínač na prednom ovládacom paneli. Jeden kolík spínača je pripojený k + valcu jednosmerného prúdu a druhý k vstupu 12V ovládača. Toto bude potrebné, keď bude napájaný z lítium-iónovej batérie.

Krok 7: Pridanie iluminácie

Častice, ktoré môžu levitovať, sú vo všeobecnosti malé. A malé veci sú tiež ťažké vidieť. Preto si myslím, že osvetlenie LED je dobrý nápad. Práve som vyvŕtal dva 3 mm otvory do plastu v hornej a spodnej časti levitátora. Potom som obidve LED diódy nalepil na miesto a pripojil ich k výstupu 3,3 V arduino nano.

Skvelým nápadom je namaľovať častice, ktoré budú levitovať, pomocou ultrafialového zvýrazňovača a lepiť UV LED diódy namiesto klasických. Pridal som normálne aj ultrafialové osvetlenie. Tiež som pridal prepínač, aby som mohol prepínať medzi UV a normálnym. Najlepšie miesto na umiestnenie UV LED diód je v medzere medzi ovládacím panelom a zvyškom puzdra.

Ak chcete len normálne osvetlenie, pripojte obe biele LED k výstupom GND a 3,3 V arduino nano. Ak chcete normálny aj ultrafialový, postupujte podľa priloženej schémy. Ďalšie informácie o montáži UV LED diód sú v kroku 10.

Nahral som niekoľko obrázkov na porovnanie UV a LED. Všetky tieto obrázky boli nasnímané v absolútnej tme (bez okolitého svetla). Ako vidíte, bežné diódy LED osvetľujú celé zariadenie, zatiaľ čo ultrafialové diódy LED zvýrazňujú samotnú časticu (a v noci je to super chladné).

Krok 8: Elektronika - zväzok II

Najprv musíte odpájať pôvodný 10K trimer z LM2577 a nahradiť ho presným 10K potenciometrom. Je tiež dobré pridať gombík potenciometra.

Pripojte + pól suda DC k IN + k LM2577 a pripojte - od DC k valcu k IN- k LM2577. Potom pripojte OUT+ a OUT- z LM2577 k 12V a GND k L298N.

Krok 9: Pridajte ovládací panel

Keď je v tomto zariadení toľko elektroniky na ovládanie, myslím si, že pridať ovládací panel je dobrá vec. Na tomto paneli môžete ovládať tieto veci:

1) zapnite alebo vypnite zariadenie

2) prepínajte medzi bielym LED a UV LED osvetlením

3) kontrolujte a kontrolujte napätie vstupujúce do vodiča (to je dôležité, ak levitované objekty nie sú symetrické a stabilné)

Takže som vyvŕtal tri otvory pre dva spínače a pre potenciometer a nalepil LM2577 na miesto. Otvor pre zobrazenie napätia je vyrezaný laserom. Potom som nalepil UV LED diódy. Je dôležité zamerať UV LED diódy presne (je to lúč viac ako svetlo).

Krok 10: Akustický levitátor verzia 2.0

Blahoželáme! Hotovo! Už žiadna stavba. Užívajte si svoje zariadenie.

Krok 11: Fotoaparát

Keď ukazujete svojmu levitátorovi veľa ľudí na prezentácii (mne sa to stáva veľa) alebo keď chcete robiť fotografie toho, čo levitujete, je užitočné mať levitátorový fotoaparát. Vybral som si lacný malý endoskopický fotoaparát z ebay a vyrobil som k nemu držiak na 3D tlač. Stačí vložiť kameru do držiaka, vložiť držiak do levitátora a kameru môžete zapnúť. TU je univerzálna stránka. pre držiteľa.

Krok 12: Organizujte svoje častice

Nie je to potrebné, ale myslím si, že je dobré to spomenúť. Existuje toľko vecí, ktoré môžete levitovať. Ale základné sú: polystyrén, voda a alkohol. Potrebujete tiež nejaké nástroje, ako sú pinzety a striekačky. Vzal som teda niekoľko malých škatúľ z mincovne, pridal niekoľko štítkov a vložil ich do väčšej škatule, aby sa zorganizovali častice na levitáciu.

Krok 13: Ďalšie experimenty

Keď som sa hrával s levitátorom, objavil som niekoľko zábavných experimentov (okrem levitácie).

Prvý experiment teda je, že ľudia by nemali počuť levitátor (pretože jeho frekvencia je 40 kHz). Niektorí ľudia v blízkosti levitátora počujú veľmi vysokú frekvenciu, ale to sú len akustické vlny, ktoré sa odrážajú od iných predmetov. Táto skupina ľudí je však veľmi malá (1 z 10, väčšinou detí). Ak však do akustického poľa vložíte nejaké predmety, rezonujú a to spôsobuje vyžarovanie oveľa nižšej frekvencie. Túto frekvenciu počuje každý. Hliníková fólia má najsilnejší rezonančný účinok z toho, čo som skúšal.

Druhým experimentom je hasiaci prístroj. Akustické tlakové pole je dostatočne silné, aby sfúklo sviečku. Takže jednoducho zapálite sviečku, vložíte ju do levitátora, zapnete levitátor a sledujete. V krátkom čase by mala byť sviečka sfúknutá.

Varovanie: Sviečku vždy vkladajte do zapnutého levitátora (čím minimalizujete čas v levitátore), inak riskujete poškodenie prevodníkov

Krok 14: Záverečné myšlienky

Ďakujeme, že ste si celý tento návod prečítali až do tohto bodu.

Myslím si, že akustický levitátor je skutočne skvelá vec. Je to zaujímavý a poučný experiment z fyziky. Veľká vďaka Asierovi Marzovi, že zdieľal pokyny pre akustický levitátor. Je to zábavné a poučné.

Dodal som tomuto futuristickému zariadeniu elegantný vzhľad. Dúfam, že niektorí z vás, ktorí to čítajú, vyrobia niekoľko pekných prípadov. Užite si to!