Losowo reagujące wahadła: 4 kroki (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:28

Celem tego projektu jest spowodowanie ciągłego kołysania 2 wahadeł. Odkryłem przyjemną zależność między aktywnym i pasywnym wahadłem. Poruszają się w chmurze pól sił trwałych, elektromagnetycznych i grawitacyjnych. Ciężar wahadła to magnes zwisający poziomo z igły. Ostra stalowa końcówka ma bardzo niskie tarcie w punkcie zawieszenia magnetycznego. Do obliczenia czasu pracy wahadła używam 6-cyfrowego modułu LCD jako licznika dziennego. Gdy jest ciemno, licznik dodaje jeden krok. Jeśli wahadło się zatrzyma, licznik resetuje się. Daje mi to prawdziwy zapis „czasu swingu”. Panel słoneczny, regulator napięcia i superkondensator dostarczają energię do „wiecznego” zasilania.

Kieszonkowe dzieci

• Listwa przypodłogowa drewniana 14 x 18cm
• Taśma aluminiowa 10 x 1 x 630 mm
• 3 neomagnesy 10 x 10 okrągłe
• Igła do materaca 25 cm 10 cali
• Części elektroniczne; patrz schemat
• Trumeter 7000 jako 6-cyfrowy licznik

Krok 1: Wideo

Krok 2: Budowa

Wahadła są po prostu skonstruowane. Drewniana deska, kokarda z aluminiowej listwy, igła do materaca, kawałek szkła i 3 magnesy. Kokarda jest połączona za pomocą śrubek mieszających z deską. Jedyną żelazną częścią jest 10-calowa igła do materaca z ostrym czubkiem. Zrób to na długość. Magnesy okrągłe 10 x 10mm. Masa magnesu jest połączona z igłą za pomocą miedzianej płytki. Połącz szklaną płytkę drugim klejem pod wierzchem i umieść magnes z dwustronną taśmą na wierzchu. Zrób cztery małe przyklejane nóżki do dolnej płyty.

Krok 3: obwód elektryczny

Jako sterownik impulsów cewki używam mojego prostego obwodu 2 tranzystorowego. Rezystor zmienny RV jest ustawiony na czysty impuls. Dioda LED zapala się przy tylnym EMF. Tranzystor NPN 2N3904 jest podłączony odwrotnie; to działa dobrze, spróbuj! Rozszerzyłem ten obwód o licznik dzienny. Używam urządzenia Trumeter 7000AS o małej mocy jako licznika sumującego z funkcją resetowania i funkcją kierunkową góra/dół. Wejście zliczania C jest połączone z panelem słonecznym i jest wyzwalane zboczem ujemnym. W nocy napięcie spada poniżej progu 0,7 i licznik doda jeden krok. Reset na wejściu R następuje również na ujemnym zboczu.

W stanie aktywnym obwód impulsowy podaje dodatni impuls (poprzez C 100nF i diodę Schottky'ego) o C 470nF. Tranzystor T3 jest w stanie przewodzenia, a T4 jest zamknięty.

Kiedy wahadło się zatrzymuje, podstawa T3 staje się niska i powinna ją zamknąć. Po naładowaniu C 100uF T4 jest w stanie przewodzenia, co spowoduje zresetowanie licznika. Obwód wykorzystuje zaledwie 30uA, w tym licznik dzienny. Supercap ładuje się nawet przy zachmurzeniu i oświetleniu w pomieszczeniu. Regulator 3V jest typu SMD o bardzo małej mocy.

Krok 4: Wniosek

Projekt duetu wahadła należy do moich badań z urządzeniami ruchomymi zasilanymi mikro i nano. Wcześniej musiałem wykonać wiele prototypów. Ważne jest wykonanie niezawodnych połączeń elektrycznych i mechanicznych. Brzmi prosto, ale tak nie jest. Konieczna jest podwójna kontrola. Aktywne wahadło reaguje gwałtownie z powodu ukrytych magnesów. Nie ma punktu spoczynku; wahadło uruchamia się natychmiast. Oglądanie pary wahadełek tańczących to czysta zabawa.