Magnetom motivovaný vták: 5 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:56

O projekte

Projekt vám ukáže, ako vyrobiť hračku, ktorá predstavuje vtáka, ktorý tweetuje, keď ho k tomu motivujete. Vták má špecifický orgán zmyslov nazývaný „jazýčkový vypínač“; keď sa magnet priblíži k tomuto prvku, kontakty sa zatvoria a elektronický obvod je pod napätím - potom začnú vychádzať zvuky. Na „motiváciu“vtáka som použil malú magnetickú tyčinku z detskej hračky, mierne maskovanú ako mikrofón, pričom hornú časť tvorí polystyrén; môžete si vybrať akúkoľvek inú formu motivácie za predpokladu, že je do nej zahrnutý magnet.

Zásoby

Komponenty potrebné pre obvod

Integrovaný obvod NE555 - 1 ks

Tranzistory 2N3904 - 4 ks

Potenciometre alebo trimre 100K - 2 ks

Rezistory:

10K - 2 ks

2,2 tis. - 2 ks

1K - 3 ks

100 ohmov - 1 ks

Elektrolytické kondenzátory (napätie najmenej 10 V):

50 mikrofarad - 1 ks

4,7 mikrofarad - 1 ks

100 mikrofarad - 1 ks

Keramické kondenzátory (napätie 50 V):

0,1 mikrofaradu - 2 ks

0,01 mikrofaradu - 1 ks

Malý reproduktor s cievkou 8 Ohm

Zásuvka pre integrovaný obvod

Konektor pre 9V batériu

9V batéria

Kúsok perforovanej textolitovej dosky

Drôty

Nástroje potrebné na stavbu obvodu

Spájkovacia pištoľ so spájkou

Strihač káblov

Pinzeta

Presný nôž

Materiály a nástroje potrebné na stavbu figúrky vtáka

To závisí od toho, ako by ste vtáka vyrobili. Nevylučujem, že by niekto dokázal 3D tlač vtáka aj puzdra pre jeho elektronickú časť. Vyrobil som pastu FIMO a na ohradu som použil prázdny čajový box. Postup je popísaný v častiach Vtáčie telo a Ohrada.

Krok 1: Elektronický obvod

Obvod pozostáva z dvoch astabilných multivibrátorov. Prvý je vyrobený s IC NE 555 a generuje impulzy s veľmi nízkou frekvenciou, ktorá určuje interval medzi „paketmi tweetu“. Frekvenciu je možné zmeniť pomocou potenciometra R2.

Transformujme všeobecný vzorec (pozri časť Referencia) pre frekvenciu impulzov tohto druhu multivibrátora s prihliadnutím na potenciometer R2; napríklad keď je jeho posúvač v strednej polohe, frekvencia impulzov je:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2 * 60 KOhm) * 50 mikrofarad = 0,16 1 / s, čo znamená, že na výstupe IC sa objaví impulz každých 6,25 s

Tento impulz dorazí na základňu Q1 a otvorí ho; preto sa druhý multivibrátor nabije energiou.

Tento multivibrátor je postavený na tranzistoroch Q2 a Q3; bez C3 a R7 by to bol obyčajný astabilný multivibrátor (pozri odkaz), ktorého frekvencia impulzov sa vypočíta podľa vzorca:

f = 1,38 / R*C

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

Táto frekvencia určuje výšku tweetu. Potenciometer R7 a kondenzátor C3 určujú interval medzi tweetmi.

Predpokladajme, že C3 je úplne vybitý predtým, ako je obvod napájaný; kondenzátor sa začne nabíjať cez spoje R6, R8 a križovatky emitor-báza Q2 a Q3; prúd preteká C3 a obvod funguje. Keď je C3 úplne nabitý, jeho horná doska je kladná a dolná doska je záporná; preto sa Q2 a Q3 zatvárajú.

C3 sa začne vybíjať cez potenciometer R7; čas vybíjania sa teda môže meniť. Akonáhle sa C3 vybije, začne sa nabíjať, prúd opäť preteká, obvod funguje a vytvára „tweet“.

C3 sa skladá z dvoch kondenzátorov: jedného zo 4,7 a druhého zo 100 mikrofaradov; Skúsil som rôzne hodnoty C3, aby tón vyznieval viac -menej ako skutočný vtáčí tweet; môžete tiež hrať s hodnotou R7 a upravovať tóny.

Pulz z kolektora Q3 prichádza cez R10 na základňu Q4; druhý sa otvorí a v reproduktore je počuť pulz. Zásuvka pre jazýčkový kontakt je nainštalovaná v riadku „+“; táto funkcia v kombinácii s konektorom konektora jazýčkového kontaktu (magnetický spínač, MSW) umožňuje v prípade potreby odpojiť figúrku vtáka od obvodu.

Obvod je zostavený z kusu perforovaného textolitu 35 x 70 mm.

Krok 2: Trstinový kontakt

Kontakt pozostáva z:

prúžok 50 x 2 mm medeného textolitu - to je základ kontaktu

pruh 50 x 1 mm zo 0,5 mm tenkého železného plechu - to je trstina, ktorá sa ukladá pod pôsobením magnetického poľa

kus plastu 2 x 5 mm - na upevnenie trstiny na základňu a zabezpečenie ich vzájomnej izolácie; tento kus je lepený epoxidovou živicou

kus 2 x 5 mm železnej dosky s hrúbkou 1 mm - spájkovaný na konci rákosu na zvýšenie sily magnetickej príťažlivosti; v skutočnosti je väčšina tejto sily použitá na túto hmotnosť, ktorá zase robí trstinovú vrstvu

Citlivosť trstiny závisí od jeho dĺžky, šírky a hrúbky; tenší prútik by zvýšil rozsah snímania, aj keď ostatné parametre (dĺžka, šírka, hmotnosť koncovky, magnetická sila) zostanú nezmenené.

Kontakt je na výkrese obvodu označený ako MSW (magnetický spínač). Keď sa magnet priblíži ku kontaktu, tento sa zatvorí a obvod sa napája.

Krok 3: Vtáčia figúrka

Tento vták je inšpirovaný nielen známym vtákom, ale aj panovníkom čiernym driemotom (Hypothymis Azurea).

Figúrka je vyrobená z modrej pasty FIMO. Vyrobil som vzory pre krídla, aby mali rovnaký pravidelný tvar a odstrihol 1,5 mm tenký list pasty FIMO. Každá noha má rám vyrobený z pocínovaného medeného drôtu s hrúbkou 1 mm; tento rám nielenže spevňuje nohy, ale slúži aj na upevnenie postavy na kryte skrine. Obrázky ukazujú, ako vytvoriť taký druh rámu.

Vytvoril som tiež vzor pre telo, ale použil som ho skôr ako referenciu, pričom som urobil telo „voľnou rukou“.

Potom, čo sú všetky prvky figúrky zostavené a postava vyzerá podľa vašich umeleckých konceptov, by mala byť vytvrdená na 130 stupňov C (nie viac !!!) počas 30 minút; túto operáciu je možné vykonať v domácej rúre na pečenie.

Potom, čo je postava vyliečená, by mal byť vytvorený kanál na vedenie drôtov jazýčkového kontaktu; Tento kanál som vyrobil ako kombináciu dvoch vyvŕtaných otvorov s priemerom 4 mm.

Aby som previedol drôty kanálom, prešiel som kusom hrubej rybárskej šnúry, pripevnil som koniec drôtov k nadväzcu a prevliekol ich. Potom som do kanála nainštaloval jazýčkový kontakt a prilepil zobák vyrobený z hrubého papiera.

Krok 4: Príloha

Na výrobu krytu pre obvod som použil prázdnu plechovku od čaju. Kryt má dva otvory s priemerom 1 mm pre vtáčie nožičky a 3 mm otvory pre drôtové kontakty. Na voľné konce vodičov je nainštalovaný zástrčkový konektor, ktorý umožňuje v prípade potreby odpojiť vtáka s krytom od krytu. Rámy nôh sú inštalované v otvoroch 1 mm a spájkované s krytom; figúrka je teda držaná na svojom mieste.

Držiak batérie vyrobený z kovovej platne hrubej 0,5 mm je pripájaný k spodnej časti krytu.

Kartónový kus v tvare segmentu je prilepený k spodnej časti krytu, aby izoloval obvod od krytu.

Reproduktor je nainštalovaný na kus lepenky pripevnený k spodnej časti a k stenám krytu pomocou roztaveného plastu z lepiacej pištole.

Šestnásť 2 mm otvorov je vyvŕtaných do boku krytu podľa vzoru, aby sa otvorila cesta zvuku; môžete slobodne vytvárať svoj vlastný vzor, ale je žiaduce, aby bola celková plocha otvorov viac-menej rovnaká ako plocha reproduktora vyžarujúca zvuk.

Krok 5: Referencie

Astable IC 555

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

Astabilné s tranzistormi

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

RC nabíjanie

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