Robotyczny ptak: 8 kroków

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:27

Ten projekt pokazuje, jak zrobić robota, który pije wodę.

Możesz zobaczyć ptaka pracującego na filmie.

Oscylator składa się z prostego obwodu typu flip-flop, który jest wyzwalany, gdy ptak dotyka jednego z dwóch styków.

Kieszonkowe dzieci

Będziesz potrzebować:

- zestaw skrzyni biegów, - silnik prądu stałego (nie potrzebujesz silnika dużej mocy, nie używaj silnika niskoprądowego, który nie będzie w stanie obrócić masy ciała dużego ptaka), - drut 2 mm lub 1,5 mm, - drut 0,9 mm, - Bateria 9 V do zasilania przekaźnika lub innej baterii, jeśli nie możesz znaleźć przekaźnika 9 V. Obwód powinien działać przy minimum 3 V lub nawet 2 V w zależności od użytych komponentów. Jeśli używasz zasilacza 3 V, użyj przekaźnika, który włącza co najmniej 2 V, ponieważ napięcie akumulatora z czasem spadnie, gdy akumulator się rozładowuje, - przekaźnik DPDT (dwubiegunowy podwójny rzut) (przekaźnik 12 V może pracować z napięciem 9 V), - dwie baterie 1,5 V lub regulowany zasilacz do zasilania silnika prądu stałego. Dwie baterie 1,5 V umieszczone szeregowo zapewnią 3 V, które jest typowym napięciem wymaganym dla większości małych silników prądu stałego. Jednak napięcie 3 V nie jest odpowiednie dla wszystkich silników. Użyj odpowiedniego napięcia dla silnika, aby zapewnić wystarczającą moc do obracania masy ciała dużego metalowego ptaka. Prosimy o sprawdzenie specyfikacji przy zamówieniu online lub zakupie w sklepie. Dlatego dobrym pomysłem może być regulowany zasilacz.

- dwa uniwersalne tranzystory PNP BJT (Bipolar Junction Transistor) (2N2907A lub BC327), nie używaj BC547 ani żadnych innych tanich tranzystorów niskoprądowych, - dwa uniwersalne NPN BJT (2N2222 lub BC337) lub jeden uniwersalny NPN i jeden tranzystor mocy BJT NPN (TIP41C), nie używaj BC557 ani żadnych innych tanich tranzystorów niskoprądowych, - dwa tranzystory 2N2907A lub BC337 (możesz użyć TIP41C tranzystor mocy do wysterowania przekaźnika zamiast 2N2907A/BC337), - trzy rezystory 2,2 kΩ, - cztery rezystory 22 kΩ, - jeden rezystor dużej mocy 2,2 ohm (opcjonalnie - można zastosować zwarcie), - jedna dioda ogólnego przeznaczenia (1N4002), - lutownica (opcjonalnie - można skręcać przewody razem), - przewody (wiele kolorów).

Krok 1: Złóż skrzynię biegów

Wybierz przełożenie 344.2:1, czyli maksymalną moc i najniższą prędkość.

Możesz kupić zmontowaną skrzynię biegów lub użyć jej ze starego samochodu zdalnie sterowanego. Jeśli prędkość jest zbyt duża, zawsze możesz zmniejszyć napięcie zasilania silnika.

Krok 2: Stwórz stojak dla ptaka

Stojak wykonany jest w większości z twardego drutu o grubości 2 mm. Ma 10 cm długości, 10 cm szerokości i 16 cm wysokości.

Krok 3: Stwórz ciało ptaka

Ptak ma 30 cm wysokości i jest wykonany głównie z twardego drutu o grubości 2 mm.

Po zrobieniu ptaka przyczepiasz go do kół zębatych z drutu 0,9 mm.

Postaraj się, aby ciało ptaka było jak najmniejsze, ale upewnij się, że dotyka zacisków przewodów. Użycie drutu metalowego 1,5 mm zamiast drutu 2 mm zmniejszy masę ciała ptaka i zwiększy szanse na to, że ta ruchoma rzeźba faktycznie zadziała, ponieważ mały silnik prądu stałego może nie być w stanie poruszyć masy ciała dużego ptaka.

Krok 4: Przymocuj ptaka do stojaka

Przymocuj ptaka do stojaka za pomocą drutu 0,9 mm.

Krok 5: Podłącz terminale elektroniczne

Podłącz przednie i tylne zaciski. Tylny zacisk wykonany jest z zagięcia drutu 0,9 mm w kształcie półkola (proszę przyjrzeć się bliżej zdjęciu).

Następnie podłącz przewód 2 mm, aby zakończyć do przedniego zacisku.

Krok 6: Wykonaj obwód

Obwód shoing jest obwodem typu flip-flop, który steruje przekaźnikiem.

„Przód ptaka” to przedni terminal.

„Statyw na ptaki” to tylne połączenie zaciskowe.

Pokazany obwód wyświetla dwa przełączniki sterowane napięciem. W rzeczywistości istnieją dwa przełączniki mechaniczne (dwa zaciski, które podłączyłeś w poprzednim kroku), a przełączniki sterowane napięciem zostały uwzględnione tylko w obwodzie, ponieważ oprogramowanie PSpice nie zezwala na komponenty mechaniczne i symuluje tylko obwody elektroniczne lub elektryczne.

Rezystor 2,2 om może nie być potrzebny. Ten rezystor jest używany, jeśli przekaźnik ma wysoką indukcyjność to zwarcie przez długi czas, aż się włączy. Może to spowodować spalenie tranzystora mocy. Jeśli nie masz tranzystora mocy, umieść kilka tranzystorów NPN równolegle, łącząc wszystkie trzy zaciski ze sobą (podłącz bazę do bazy, kolektor do kolektora i emiter do emitera). Ta metoda służy do redundancji i zmniejszenia strat mocy na każdym tranzystorze.

Radiator na tranzystorze nie jest wliczony w cenę. Ponieważ tranzystor jest nasycony, rozpraszanie mocy jest bardzo niskie. Jednak rozpraszanie mocy zależy od przekaźnika. Jeśli przekaźnik pobiera duży prąd, należy dołączyć radiator.

Modele rozpraszania radiatora pokazano w symulacji obwodu. Możesz użyć dowolnego z dwóch. W obu modelach do modelowania temperatur wykorzystywana jest analogia obwodu. Jeśli nie ma wentylatora chłodzącego ani obudowy, odpowiednia odporność cieplna wynosi zero. Musisz założyć, że urządzenie może się nagrzać wewnątrz pudełka. Rozpraszanie mocy to prąd, temperatura to potencjał napięcia, a rezystancja to oporność cieplna.

W ten sposób dobierasz rezystancję radiatora i obudowę do rezystancji radiatora:

Strata mocy = Vce (napięcie kolektor-emiter) * Ic (prąd kolektora)

Vce (napięcie kolektor-emiter) = 0,2 V (w przybliżeniu) podczas nasycenia. Ic = (Zasilanie - 0,2 V) / Rezystancja przekaźnika (gdy włączony)

Możesz podłączyć amperomierz, aby sprawdzić, ile prądu pobiera przekaźnik, gdy jest włączony.

Rezystancja radiatora + Rezystancja obudowy do radiatora = (maksymalna temperatura złącza tranzystorowego - maksymalna temperatura pomieszczenia lub otoczenia) / rozpraszanie mocy (waty) - rezystancja cieplna złącza do obudowy

Maksymalne temperatury złącza tranzystora i rezystancje cieplne złącza z obudową są określone w specyfikacji tranzystora.

Odporność obudowy na radiator zależy od materiału przenoszącego ciepło, materiału podkładki termicznej i montażu ciśnieniowego.

Zatem im wyższe rozpraszanie mocy, tym niższa powinna być rezystancja radiatora. Większe radiatory będą miały mniejszą odporność na ciepło.

Dobrym rozwiązaniem jest wybór radiatora o niskiej odporności na ciepło, jeśli nie rozumiesz tych formuł.

Krok 7: Podłącz przekaźnik

Przekaźnik nie musi być przekaźnikiem wysokoprądowym. W rzeczywistości musi to być przekaźnik niskoprądowy. Należy jednak pamiętać, że silnik będzie pobierał wysokie prądy, jeśli zatrzyma się z powodu problemów mechanicznych, takich jak problemy z przekładnią. Dlatego postanowiłem nie używać tranzystorów do napędzania silnika. Istnieją jednak obwody tranzystorowe z mostkiem H i obwody rezystorowe z mostkiem H, które można wykorzystać do napędzania silników.

Krok 8: Podłącz zasilanie

Projekt jest teraz ukończony.

Możesz zobaczyć ptaka pracującego na filmie.