Роботизирана птица: 8 стъпки

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-30 07:50

Този проект ви показва как да направите роботизирана птица, която пие вода.

Можете да гледате как работи птицата във видеото.

Осцилаторът е направен от обикновена джапанка, която се задейства, когато птицата докосне един от двата контакта.

Консумативи

Ще имаш нужда:

- комплект скоростна кутия, - постоянен двигател (не се нуждаете от двигател с висока мощност, не използвайте двигател с нисък ток, който няма да може да върти масата на голямото птиче тяло), - 2 мм или 1,5 мм проводник, - 0,9 мм тел, - 9 V батерия за захранване на релето или друга батерия, ако не можете да намерите 9 V реле. Веригата трябва да работи при минимум 3 V или дори 2 V в зависимост от компонентите, които използвате. Ако използвате 3 V захранване, използвайте реле, което включва поне 2 волта, защото напрежението на батерията ще спадне с времето, когато батерията се разрежда, - DPDT (двуполюсно двойно хвърляне) реле (12 V реле може да работи с 9 V), - две 1,5 V батерии или регулируемо захранване за захранване на DC двигателя. Две 1.5 V батерии, поставени последователно, ще осигурят 3 V, което е типично напрежение, необходимо за повечето малки DC двигатели. 3 V обаче не е подходящ за всички двигатели. Използвайте подходящо напрежение за двигателя, за да осигурите достатъчно мощност, за да завъртите масата на голямата метална птица. Моля, проверявайте спецификациите, когато поръчвате онлайн или купувате в магазина. Ето защо регулируемото захранване може да бъде добра идея.

- два PNP BJT с общо предназначение (двуполюсен транзистор за свързване) (2N2907A или BC327), не използвайте BC547 или други евтини транзистори с нисък ток, - два NPN BJT с общо предназначение (2N2222 или BC337) или един NPN с общо предназначение и един захранващ транзистор BJT NPN (TIP41C), не използвайте BC557 или други евтини транзистори с нисък ток, - два транзистора 2N2907A или BC337 (можете да използвате TIP41C захранващ транзистор за задвижване на релето вместо 2N2907A/BC337), - три резистора 2.2 kohm, - четири 22 kohm резистора, - един резистор с висока мощност 2,2 ома (по избор - можете да използвате късо съединение), - един диод с общо предназначение (1N4002), - поялник (по избор - можете да завъртите проводниците заедно), - проводници (много цветове).

Стъпка 1: Сглобете скоростната кутия

Изберете 344,2: 1 предавателно отношение, което е максималната мощност и най -ниската скорост.

Можете да закупите сглобена скоростна кутия или да използвате такава от стара кола с дистанционно управление. Ако скоростта е висока, винаги можете да намалите захранващото напрежение на двигателя.

Стъпка 2: Създайте стойката за птицата

Стойката е направена предимно от 2 мм твърда жица. Той е дълъг 10 см, широк 10 см и висок 16 см.

Стъпка 3: Създайте тялото на птицата

Птицата е с височина 30 см и е направена предимно от 2 мм твърда тел.

След като направите птицата, я прикрепяте към зъбните колела от проводник от 0,9 мм.

Опитайте се да направите тялото на птицата възможно най -малко, но се уверете, че докосва проводниците. Използването на 1,5 мм метална тел вместо 2 мм метална тел ще намали телесното тегло на птицата и ще увеличи шансовете тази движеща се скулптура действително да работи, тъй като малкият постоянен двигател може да не може да премести голямата телесна маса на птицата.

Стъпка 4: Прикрепете птицата към стойката

Прикрепете птицата към стойката с 0,9 мм тел.

Стъпка 5: Прикрепете електронни терминали

Прикрепете предните и задните клеми. Задната клема е направена от 0,9 мм огъване на тел във формата на полукръг (моля, погледнете внимателно изображението).

След това свържете 2 -милиметровия проводник, за да завършите към предния терминал.

Стъпка 6: Направете веригата

Електрическата верига е тригер, който управлява релето.

"Птичият фронт" е предният терминал.

"Стойка за птици" е връзката на задния терминал.

Показаната верига показва два превключвателя, управлявани от напрежение. В действителност има два механични превключвателя (двата терминала, които сте прикрепили в предишната стъпка) и превключвателите с напрежение бяха включени само във веригата, тъй като софтуерът PSpice не позволява механични компоненти и само симулира електронни или електрически вериги.

Резисторът 2.2 ома може да не е необходим. Този резистор се използва, ако релето има висока индуктивност е късо съединение за дълго време, докато се включи. Това може да изгори захранващия транзистор. Ако нямате захранващ транзистор, поставете няколко NPN транзистора паралелно, свързвайки и трите терминала един към друг (свържете база към база, колектор към колектор и излъчвател към излъчвател). Този метод се използва за резервиране и за намаляване на разсейването на мощността във всеки транзистор.

Радиаторът на транзистора не е включен. Тъй като транзисторът е наситен, разсейването на мощността е много ниско. Разсейването на мощността обаче зависи от релето. Ако релето консумира висок ток, тогава трябва да се включи радиатор.

Моделите на разсейване на радиатора са показани в симулацията на веригата. Можете да използвате всяко от двете. В двата модела се използва аналогова схема за температурите на модела. Ако няма охлаждащ вентилатор и корпус, съответната топлоустойчивост е нула. Трябва да приемете, че устройството може да се нагрее вътре в кутията. Разсейването на мощността е токът, температурата е потенциалът на напрежението, а съпротивлението е топлоустойчивостта.

Ето как избирате съпротивлението на радиатора и кутията спрямо съпротивлението на радиатора:

Разсейване на мощността = Vce (напрежение на излъчвателя на колектора) * Ic (ток на колектора)

Vce (напрежение на колекторния излъчвател) = 0,2 волта (приблизително) по време на насищане. Ic = (Захранване - 0,2 V) / Релейно съпротивление (когато е включено)

Можете да свържете амперметър, за да проверите колко ток консумира релето, когато е включено.

Устойчивост на радиатора + Съпротивление на радиатора = (Максимална температура на свързване на транзистора - Максимална стайна или околна температура) / Разсейване на мощността (Ватове) - Топлоустойчивост на съединението към корпуса

Максималните температури на свързване на транзистора и топлинните съпротивления на съединението към корпуса са посочени в спецификациите на транзистора.

Устойчивостта на корпуса към радиатора зависи от топлопренасящата смес, материала на термомиенето и монтажа под налягане.

Така колкото по -голямо е разсейването на мощността, толкова по -ниско трябва да бъде съпротивлението на радиатора. По -големите радиатори ще имат по -ниски топлинни съпротивления.

Добър вариант е да изберете радиатор с ниска топлоустойчивост, ако не разбирате тези формули.

Стъпка 7: Прикрепете релето

Релето не трябва да бъде реле с висок ток. Всъщност това трябва да е реле с нисък ток. Имайте предвид обаче, че двигателят ще изтегли високи токове, ако спре поради механични проблеми, като например проблеми с скоростната кутия. Ето защо реших да не използвам транзистори за задвижване на двигателя. Съществуват обаче транзисторни вериги с H мост и H мостови резисторни схеми, които могат да се използват за задвижване на двигатели.

Стъпка 8: Свържете захранването

Проектът вече е завършен.

Можете да видите птицата, която работи във видеото.