Птица, мотивирана с магнит: 5 стъпки

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

Относно проекта

Проектът ви показва как да направите играчка, която представлява птица, която туитва, докато я мотивирате да го направи. Птицата има специфичен орган на сетивата, наречен „тръстиков превключвател“; с приближаването на магнит към този елемент контактите се затварят и електронната верига се захранва - тогава излизат звуци. Използвах малка магнитна пръчка от детска играчка, леко прикрита като микрофон с горната си част от стиропор, за да „мотивирам“птицата; вие сте свободни да изберете всяка друга форма на мотивация, при условие че в нея е включен магнит.

Консумативи

Компоненти, необходими за веригата

Интегрална схема NE555 - 1 бр

Транзистори 2N3904 - 4 бр

Потенциометри или тримери 100K - 2 бр

Резистори:

10K - 2 бр

2.2K - 2 бр

1K - 3 бр

100 ома - 1 бр

Електролитични кондензатори (напрежение най -малко 10 V):

50 микрофарада - 1 бр

4.7 микрофарад - 1 бр

100 микрофарада - 1 бр

Керамични кондензатори (напрежение 50 V):

0,1 микрофарад - 2 бр

0,01 микрофарад - 1 бр

Малък високоговорител с намотка от 8 ома

Гнездо за интегрална схема

Конектор за 9V батерия

9V батерия

Парче перфорирана текстолитова плоча

Проводници

Инструменти, необходими за изграждане на веригата

Пистолет за запояване с спойка

Резачки за тел

Пинсети

Екзакто нож

Материали и инструменти, необходими за изграждане на фигурата на птицата

Зависи как бихте направили птицата. Не изключвам, че някой би могъл да отпечата 3D и птицата, и кутията за нейната електронна част. Направих птицата от паста FIMO и използвах празна кутия за чай, за да направя заграждението. Процедурата е описана в раздела Bird’s Body и Enclosure.

Стъпка 1: Електронна схема

Веригата се състои от два стабилни мултивибратора. Първият е изграден с IC NE 555 и произвежда импулси с много ниска честота, която определя интервала между „tweet пакетите“. Честотата може да се променя с помощта на потенциометъра R2.

Нека трансформираме общата формула (вижте справочния раздел) за честотата на импулсите на този вид мултивибратор, като вземем предвид потенциометъра R2; например, когато плъзгачът му е в централно положение, честотата на импулса е:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2 * 60 KOhm) * 50 микрофарада = 0,16 1 / s, което означава, че на изхода на IC се появява импулс на всеки 6,25 сек

Този импулс пристига в основата на Q1 и го отваря; по този начин вторият мултивибратор се захранва.

Този мултивибратор е изграден с транзистори Q2 и Q3; без C3 и R7 това би било обикновен нестабилен мултивибратор (виж справка), чиято импулсна честота се изчислява по формулата:

f = 1,38 / R*C

Така f = 1,38 / 2,2 KOhm * 0,1 микрофарад = 3294 1 / s

Тази честота определя височината на туит. Потенциометърът R7 и кондензаторът С3 определят интервала между туитовете.

Да предположим, че С3 е напълно разреден преди веригата да бъде захранена; кондензаторът започва да се зарежда през R6, R8 и кръстовищата база-емитер на Q2 и Q3; токът тече през С3 и веригата работи. Когато С3 е напълно зареден, горната му плоча е положителна, а долната плоча е отрицателна; следователно Q2 и Q3 се затварят.

С3 започва да се разрежда през потенциометъра R7; по този начин времето на изхвърляне може да варира. След като C3 се разрежда, той започва да се презарежда, токът отново тече, веригата работи и произвежда „туит“.

C3 се състои от два кондензатора: единият от 4.7, а другият от 100 микрофарада; Опитах различни стойности на C3, за да накарам тона да звучи горе -долу като истински туит на птица; вие също сте свободни да играете със стойността на R7, за да промените тоновете.

Импулсът от колектора на Q3 пристига през R10 до основата на Q4; последният се отваря и пулсът се чува в високоговорителя. В линията „+“е монтиран женски конектор за тръстиковия контакт; тази функция, комбинирана с мъжкия конектор на тръстиковия контакт (магнитен превключвател, ТБО) позволява да се изключи фигурата на птицата от веригата, ако е необходимо.

Веригата е сглобена върху парче от 35 x 70 mm перфориран текстолит.

Стъпка 2: Контакт с тръстика

Контактът се състои от:

ивица 50 х 2 мм от меден текстолит - това е основата на контакта

ивица 50 x 1 mm от 0,5 мм тънък железен лист - това е тръстиката, която се движи под действието на магнитното поле

парче пластмаса 2 х 5 мм - за фиксиране на тръстиката върху основата и осигуряване на взаимната им изолация; това парче е залепено с епоксидна смола

парче 2 х 5 мм от желязна плоча с дебелина 1 мм - запоена в края на тръстиката, за да се увеличи силата на магнитното привличане; всъщност по -голямата част от тази сила се прилага към това тегло, което от своя страна кара тръстиката да плава

Чувствителността на тръстиката зависи от нейната дължина, ширина и дебелина; по -тънка тръстика би увеличила обхвата на чувствителност, дори ако другите параметри (дължина, ширина, маса на крайната част, магнитна сила) останат непроменени.

Контактът е маркиран като MSW (магнитен превключвател) на чертежа на веригата. Когато магнитът се приближи до контакта, последният се затваря и веригата се захранва.

Стъпка 3: Фигура на птица

Тази птица е вдъхновена не само от добре позната птица, но и от черноногия монарх (Hypothymis Azurea).

Фигурата е изработена от синя паста FIMO. Изработих шарки за крилата, за да ги направя с еднаква правилна форма и отрязах 1,5 мм тънък лист от паста FIMO. Всеки крак има рамка, изработена от калайдисана медна тел с дебелина 1 мм; тази рамка не само подсилва краката, но и служи за фиксиране на фигурата върху капака на кутията. Снимките показват как се прави такъв вид рамка.

Направих и модел за тялото, но го използвах по -скоро като ориентир, докато правех тялото „свободна ръка“.

След като всички елементи на фигурата са сглобени и фигурата изглежда според вашите художествени концепции, тя трябва да се втвърди при 130 градуса C (не повече !!!) в продължение на 30 минути; тази операция може да се извърши в домашна фурна за печене.

След като фигурата е излекувана, трябва да се направи канал за преминаване на проводниците на тръстиковия контакт; Направих този канал като комбинация от две пробити отвори с диаметър 4 мм.

За да прекарам проводниците през канала, минах през парче дебела въдица, прикрепих край на проводниците към въжето и ги издърпах. След това инсталирах тръстиковия контакт в канала и залепих клюна от плътна хартия.

Стъпка 4: Приложение

Използвах празна кутия за чай, за да направя корпуса за веригата. Капакът има два отвора от 1 мм за краката на птицата и отвори от 3 мм за проводниците на тръстиковия контакт. На свободните краища на проводниците е монтиран мъжки конектор, който позволява да се отдели птицата с капака от корпуса, ако е необходимо. Рамките на краката са монтирани в отворите от 1 мм и запоени към капака; по този начин фигурата се държи в позиция.

Поставка за батерия, изработена от метална плоча с дебелина 0,5 мм, е запоена към дъното на корпуса.

Парче картон във формата на сегмент е залепен към дъното на корпуса, за да изолира веригата от корпуса.

Високоговорителят е монтиран върху парче картон, фиксирано както към дъното, така и към стените на корпуса с помощта на разтопена пластмасова пистолет.

Шестнадесет 2 -милиметрови дупки се пробиват отстрани на корпуса по модел, за да се отвори път към звука; вие сте свободни да създадете свой собствен модел, но е желателно да направите общата площ на дупките горе-долу равна на зоната на излъчване на звук на високоговорителя.

Стъпка 5: Препратки

Устойчив IC 555

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

Стабилен с транзистори

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

RC зареждане

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