Ptak motywowany magnesem: 5 kroków

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

O projekcie

Projekt pokazuje, jak zrobić zabawkę przedstawiającą ptaka, który tweetuje, gdy go do tego zmotywujesz. Ptak ma specyficzny narząd zmysłów zwany „kontaktronem”; gdy magnes zbliża się do tego elementu styki się zamykają i układ elektroniczny jest zasilany - wtedy wydobywają się dźwięki. Do „zmotywowania” ptaka użyłem małego magnetycznego patyczka z dziecięcej zabawki, nieco zamaskowanego jako mikrofon z górną częścią wykonaną ze styropianu; możesz wybrać dowolną inną formę motywacji pod warunkiem, że zostanie do niej dołączony magnes.

Kieszonkowe dzieci

Komponenty potrzebne do obwodu

Układ scalony NE555 - 1 szt

Tranzystory 2N3904 - 4 szt.

Potencjometry lub trymery 100K - 2 szt

Rezystory:

10K - 2 szt

2.2K - 2 szt.

1K - 3 szt

100 Ohm - 1 szt

Kondensatory elektrolityczne (napięcie co najmniej 10 V):

50 mikrofaradów - 1 szt

4,7 mikrofaradów - 1 szt

100 mikrofaradów - 1 szt

Kondensatory ceramiczne (napięcie 50 V):

0,1 mikrofaradów - 2 szt.

0,01 mikrofaradów - 1 szt.

Mały głośnik z cewką 8 Ohm

Gniazdo do układu scalonego

Złącze na baterię 9V

Bateria 9V

Kawałek perforowanej płyty tekstolitowej

Przewody

Narzędzia potrzebne do budowy obwodu

Lutownica z lutownicą

Nożyce do drutu

Pinceta

Nóż Exacto

Materiały i narzędzia potrzebne do zbudowania sylwetki ptaka

To zależy od tego, jak zrobisz ptaka. Nie wykluczam, że ktoś mógłby wydrukować w 3D zarówno ptaka, jak i obudowę jego części elektronicznej. Zrobiłem pastę Bird of FIMO i wykorzystałem puste pudełko po herbacie do wykonania obudowy. Postępowanie opisane jest w rozdziałach Korpus ptaka i Załącznik.

Krok 1: obwód elektroniczny

Obwód składa się z dwóch astabilnych multiwibratorów. Pierwsza z nich jest zbudowana z IC NE 555 i wytwarza impulsy o bardzo niskiej częstotliwości, która określa odstęp między „pakietami tweetów”. Częstotliwość można zmienić za pomocą potencjometru R2.

Przekształćmy ogólny wzór (patrz punkt odniesienia) na częstotliwość pulsowania tego rodzaju multiwibratora, biorąc pod uwagę potencjometr R2; na przykład, gdy jego suwak znajduje się w pozycji środkowej, częstotliwość pulsu wynosi:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2*60 KOhm) * 50 mikrofaradów = 0,16 1/s, co oznacza, że impuls pojawia się na wyjściu IC co 6,25 sek.

Ten impuls dociera do podstawy Q1 i otwiera ją; w ten sposób drugi multiwibrator zostaje pobudzony.

Ten multiwibrator jest zbudowany z tranzystorów Q2 i Q3; bez C3 i R7 byłby to zwykły multiwibrator astabilny (patrz odnośnik), którego częstotliwość pulsowania oblicza się ze wzoru:

f = 1,38 / R*C

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

Ta częstotliwość określa wysokość tweeta. Potencjometr R7 i kondensator C3 określają odstęp między tweetami.

Załóżmy, że C3 jest całkowicie rozładowany, zanim obwód zostanie zasilony; kondensator zaczyna ładować przez R6, R8 i złącza baza-emiter Q2 i Q3; prąd przepływa przez C3, a obwód działa. Gdy C3 jest w pełni naładowany, jego górna płytka jest dodatnia, a dolna płytka ujemna; w związku z tym zamykają się II i III kwartał.

C3 zaczyna rozładowywać przez potencjometr R7; w ten sposób czas wyładowania może być różny. Po rozładowaniu C3 zaczyna się ładować, prąd ponownie płynie, obwód działa i generuje „tweet”.

C3 składa się z dwóch kondensatorów: jednego 4,7, a drugiego 100 mikrofaradów; Próbowałem różnych wartości C3, aby dźwięk brzmiał mniej więcej jak tweet z prawdziwego ptaka; możesz także grać z wartością R7, aby modyfikować dźwięki.

Impuls z kolektora Q3 dociera przez R10 do podstawy Q4; ta ostatnia otwiera się, a w głośniku słychać puls. W linii „+” zainstalowano złącze żeńskie styku kontaktronowego; ta cecha w połączeniu z męskim złączem kontaktronu (wyłącznik magnetyczny, MSW) pozwala w razie potrzeby odłączyć figurę ptaka od obwodu.

Obwód jest montowany na kawałku perforowanego tekstolitu o wymiarach 35 x 70 mm.

Krok 2: Kontakt Reed

Kontakt składa się z:

pasek tekstolitu pokryty miedzią o wymiarach 50 x 2 mm - jest to podstawa styku

pasek 50 x 1 mm z cienkiej blachy żelaznej o grubości 0,5 mm - jest to stroik, który układa się pod działaniem pola magnetycznego

kawałek plastiku 2 x 5 mm - do zamocowania stroika na jego podstawie i zapewnienia ich wzajemnej izolacji; ten kawałek jest przyklejony żywicą epoksydową

kawałek blachy żelaznej o grubości 2 x 5 mm o grubości 1 mm - lutowany na końcu stroika w celu zwiększenia siły przyciągania magnetycznego; w rzeczywistości większość tej siły jest przyłożona do tego ciężaru, co z kolei powoduje, że warstwa stroika

Czułość trzciny zależy od jej długości, szerokości i grubości; cieńszy stroik zwiększyłby zasięg wykrywania, nawet jeśli inne parametry (długość, szerokość, masa końcówki, siła magnetyczna) pozostaną niezmienione.

Styk jest oznaczony jako MSW (wyłącznik magnetyczny) na rysunku obwodu. Kiedy magnes zbliża się do styku, ten zamyka się, a obwód jest zasilany.

Krok 3: Figurka ptaka

Ten ptak jest inspirowany nie tylko znanym ptakiem, ale także czarnowłosym monarchą (Hypothymis Azurea).

Figurka wykonana z niebieskiej pasty FIMO. Wyprodukowałem wzory na skrzydła, aby miały ten sam regularny kształt i wyciąłem cienki arkusz pasty FIMO o grubości 1,5 mm. Każda noga posiada ramę wykonaną z drutu miedzianego ocynowanego o grubości 1 mm; ta rama nie tylko wzmacnia nogi, ale również służy do mocowania figurki na pokrywie obudowy. Zdjęcia pokazują jak wykonać taką ramę.

Stworzyłem również wzór dla ciała, ale użyłem go raczej jako odniesienia podczas tworzenia ciała „wolną ręką”.

Po złożeniu wszystkich elementów figury i wyglądzie zgodnie z Waszymi artystycznymi konceptami, należy ją utwardzać w 130 stopniach C (nie więcej !!!) przez 30 minut; czynność tę można wykonać w domowym piekarniku.

Po utwardzeniu figury należy wykonać kanał do przejścia przewodów kontaktronu; Kanał ten wykonałem jako połączenie dwóch wywierconych otworów o średnicy 4 mm.

Aby przeciągnąć druty przez kanał, przełożyłem kawałek grubej żyłki wędkarskiej, przymocowałem koniec drutów do żyłki i przeciągnąłem je. Następnie zainstalowałem kontaktron w kanale i przykleiłem dziób z grubego papieru.

Krok 4: Załącznik

Do wykonania obudowy obwodu użyłem pustej puszki po herbacie. Osłona posiada dwa otwory 1 mm na nóżki ptaka oraz 3 mm otwory na przewody kontaktronu. Na wolnych końcach przewodów zainstalowany jest łącznik męski, który w razie potrzeby umożliwia odpięcie ptaka z osłoną od obudowy. Ramy nóg są montowane w otworach 1 mm i lutowane do osłony; w ten sposób figura jest utrzymywana na miejscu.

Do spodu obudowy przylutowany jest uchwyt baterii wykonany z blachy o grubości 0,5 mm.

Kawałek tektury w kształcie segmentu jest przyklejony do spodu obudowy, aby odizolować obwód od obudowy.

Głośnik montowany jest na kawałku tektury przymocowanej zarówno do spodu, jak i ścian obudowy za pomocą roztopionego tworzywa sztucznego w formie pistoletu do klejenia.

W boku obudowy wywiercono szesnaście otworów 2 mm według wzoru, aby otworzyć drogę do dźwięku; możesz stworzyć swój własny wzór, ale pożądane jest, aby całkowita powierzchnia otworów była mniej więcej równa powierzchni emitującej dźwięk głośnika.

Krok 5: Referencje

Astabilny IC 555

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

Astabilny z tranzystorami

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

Ładowanie RC

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