有趣的自制磁悬浮器,想飘什么随便你【转译】手工电子DIY教程
一篇来自国外的点子DIY作品,这个装置结合了永磁铁和电磁铁,利用一个微控制器和一个IR感应器,当内部装有磁铁的小物体放在电磁铁的下方,IR感应器就会感应到物体的存在,微控制器就会启动电磁铁并调整磁力大小,当小物体受到向上的磁力和向下的重力相同时,它就会漂浮在空中,漂浮的位置和高度取决于重量和磁力大小。
主要材料:
ATMega168微控制器 | 16-20MHz 晶体管 1个 |
28针插座 | 双路全H桥集成电路卡 |
NPN型功率三极管 1个 | 电磁铁 2个 |
双色发光二极管 1个 | 红外发光二极管 2个 |
红外光敏二极管 2个 | 5V稳压器 1个 |
平行板电容 2个 | SPST电路转换开关 1个 |
NO按钮 1个 | 470欧姆电阻 1个 |
5欧姆电阻 1个 | 面包板 1个 |
小盒 2个 | 有机玻璃 |
焊锡 | 热熔胶 |
乙烯软管 | 钢丝 |
稀土磁铁,用于基座(规格:直径1/4"×厚度1/4") 3个以上 | 稀土磁铁,用于悬浮物(规格:直径1/2"×厚1/8") 2个以上 |
电烙铁 |
所需工具:
热熔胶枪 | 吸锡器 |
有机玻璃切割刀 | 带有多个固定夹的支架(固定电路板) |
制作步骤:
第1步:
使用收音机的发射盒作为底座,装戒指的盒子用来装点磁铁和感应器。首先在每个盒子的表面分别钻洞,用来穿过电线,安装电源钮、设置高度钮,安装LED指示灯。
第2步:
在两个盒子背面上钻孔,以便让那些凌乱的电线自由贯通。另外需要为电源开关,功率开关,高度调节按钮,LED指示灯单独开孔。戒指盒的底板需要大面积切除,仅留下盒子的一小点余边就OK了。
第3步:
连接两个盒子的是一根铁丝,使用胶把两个盒子分别固定在铁丝两端。
第4步:
将钢丝的后端折成之字形,用热熔胶将端部粘接在盒子的上内壁。我用一块磁铁将戒指盒固定在钢丝支柱的另一端,当然,也可以用热熔胶把戒指盒粘上去。
第5步:
将电磁铁的线圈连接电源供给线,并安装到戒指盒子中,注意确保每根电源线的安装正确,以确保线圈通电后能够产生磁力。安装完成后,在线圈中央加入永磁铁。
第6步:
将电磁线圈放置在戒指盒后,将永久磁铁放置在电磁线圈中。
第7步:
四根导线的排布组合方式。
第8步:
剪一块有机玻璃来充当戒指盒的底部,利用底部余边将它托住。
第9步:
将你的红外发射器和传感器用热熔胶粘在有机玻璃上。(不懂?有图有真相!)最后组装好,并且标记号各种导线。
第10步:
底座各电子元件的安装组成 这部主要是进行底座上各控制元件的安装,包括微控制器、电源供给、LED指示灯等部分的安装。
第11步:
在制作电路板之前,先将电子元器件按照电路原理图组装在面包板上,然后再将这些电子器件焊好。
第12步:
能匹配盒子大小的面包板。
第13步:
安装和焊接芯片,电容等元器件。
第14步:
组装完大致就是这幅光景,看似一团乱麻,但是你一定要心如明镜!
第15步:
特别提出,需要严格计划各个部位的动作,以便所有的器件在第一时间配合戒指盒做出反应。
第16步:
值得提出的是,NPN功率管会发热滴,它要是愤怒起来足够引发一场小型“火灾”!我在基座的底部加了一块铝片充当热沉散热。
第17步:
电路板做好后呢,程序中的一部分代码会自动加载到微处理器芯片当中,然后测试线圈的极性是否安装正确。它对电磁线圈增加脉冲电流,测试上升,下降,同时在LED灯中有对应指示。
第18步:
根据可产生磁力的大小范围以及物体的重量、物体内磁铁的强度,摸索出合适的物体形状和大小,然后做出合适的漂浮物。
第19步:
需要一些胶带和纸筒,如图所示粘起来,形成一个开口的小容器。
第20步:
然后,把2个规格为直径1/2"×厚1/8"稀土金属磁铁(在Digi-Key拍到的)装进里面。
第21步:
我们根据磁力的大小范围以及物体的重量、物体内磁铁的强度判断出物体漂浮的大概位置,然后用手把物体托在理论漂浮位置的下方一点,启动电源,这时微处理器会慢慢调整磁力大小,直到物体所受电磁力和重力相等后放手,物体就会稳定的漂浮在电磁铁下方。
第22步:
我也成功地将一个骰子悬浮起来,这是骰子我用毛线编织的,立方体
第23步:
手持物体置于磁铁下面,缓慢的将物体抬升,当到达将要浮起来的那个位置时按下按钮,这样就把当前位置设置成了默认的悬浮位置。
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