En magnetmotiveret fugl: 5 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:26

Om projektet

Projektet viser dig, hvordan du laver et legetøj, der repræsenterer en fugl, der tweets, mens du motiverer det til at gøre det. Fuglen har et specifikt sansorgan, der kaldes 'reed switch'; når en magnet nærmer sig dette element, lukker kontakterne, og det elektroniske kredsløb får strøm - så kommer der lyde ud. Jeg brugte en lille magnetpind fra et legetøj til børn, lidt forklædt som en mikrofon med dens overdel lavet af frigolit, for at 'motivere' fuglen; du er fri til at vælge enhver anden form for motivation, forudsat at der er inkluderet en magnet i den.

Forbrugsvarer

Nødvendige komponenter til kredsløbet

Integreret kredsløb NE555 - 1 stk

Transistorer 2N3904 - 4 stk

Potentiometre eller trimmere 100K - 2 stk

Modstande:

10K - 2 stk

2,2K - 2 stk

1K - 3 stk

100 Ohm - 1 stk

Elektrolytkondensatorer (spænding mindst 10 V):

50 mikrofarad - 1 stk

4,7 mikrofarad - 1 stk

100 mikrofarad - 1 stk

Keramiske kondensatorer (spænding 50 V):

0,1 mikrofarad - 2 stk

0,01 mikrofarad - 1 stk

Lille højttaler med 8 Ohm spole

Stik til det integrerede kredsløb

Stik til et 9V batteri

9V batteri

Et stykke perforeret tekstolitplade

Ledninger

Nødvendige værktøjer til at bygge kredsløbet

Loddepistol med lodning

Trådskærere

Pincet

Exacto kniv

Materialer og værktøjer, der er nødvendige for at bygge fuglens figur

Det afhænger af, hvordan du vil lave fuglen. Jeg udelukker ikke, at nogen ville kunne 3D -udskrive både fuglen og kabinettet for dens elektroniske del. Jeg lavede fuglen af FIMO pasta og brugte en tom teboks til at lave kabinettet. Proceduren er beskrevet i afsnittet Bird's Body og Enclosure.

Trin 1: Elektronisk kredsløb

Kredsløbet består af to astable multivibratorer. Den første er bygget med en IC NE 555 og producerer pulser med en meget lav frekvens, der bestemmer intervallet mellem 'tweet -pakkerne'. Frekvensen kan ændres ved hjælp af potentiometeret R2.

Lad os transformere den generelle formel (se afsnittet Reference) for pulsfrekvensen for denne form for multivibrator under hensyntagen til potentiometeret R2; for eksempel, når dens skyder er i midterpositionen, er pulsfrekvensen:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2 * 60 KOhm) * 50 mikrofarad = 0,16 1 / s, hvilket betyder, at der vises en puls ved IC -udgangen hvert 6,25 sekund

Denne puls ankommer til basen af Q1 og åbner den; således får den anden multivibrator strøm.

Denne multivibrator er bygget med transistorer Q2 og Q3; uden C3 og R7 ville det være en almindelig astabel multivibrator (se reference), hvis pulsfrekvens beregnes med formlen:

f = 1,38 / R*C

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

Denne frekvens bestemmer tonehøjden for et tweet. Potentiometeret R7 og kondensatoren C3 bestemmer intervallet mellem tweets.

Lad os antage, at C3 er helt afladet, før kredsløbet får strøm; kondensatoren begynder at oplade gennem R6, R8 og basis-emitterkrydsene mellem Q2 og Q3; strømmen strømmer gennem C3, og kredsløbet virker. Når C3 er fuldt opladet, er dens øvre plade positiv, og den nederste plade er negativ; derfor lukker Q2 og Q3.

C3 begynder afladning gennem potentiometeret R7; således kan afladningstiden varieres. Når C3 er afladet begynder den at genoplade, strømmen strømmer igen, kredsløbet fungerer og producerer et 'tweet'.

C3 består af to kondensatorer: den ene på 4,7 og den anden af 100 microfarad; Jeg prøvede forskellige værdier af C3 for at få tonen til at lyde mere eller mindre som en rigtig fugletweet; du er også fri til at spille med værdien R7 for at ændre tonerne.

Pulsen fra kollektoren af Q3 ankommer, gennem R10, til basen af Q4; sidstnævnte åbner, og pulsen høres i højttaleren. Et hunstik til rørkontakten er installeret i linjen '+'; denne funktion kombineret med hankontakten på rørkontakten (magnetisk switch, MSW) gør det muligt at afbryde fuglens figur fra kredsløbet, hvis det er nødvendigt.

Kredsløbet er samlet på et 35 x 70 mm stykke perforeret tekstolit.

Trin 2: Reed -kontakt

Kontakten består af:

en 50 x 2 mm stribe af kobberbeklædt tekstolit - dette er grundlaget for kontakten

en 50 x 1 mm stribe af 0,5 mm tynd jernplade - dette er siv, der ligger under magnetfeltets virkning

et 2 x 5 mm stykke plast - til at fastgøre siv på bunden og give deres indbyrdes isolation; dette stykke limes med epoxyharpiks

et 2 x 5 mm stykke 1 mm tyk jernplade - loddet i rørets ende for at øge magnetisk tiltrækningskraft; faktisk anvendes størstedelen af denne kraft på denne vægt, som igen får røret til at ligge

Rørets følsomhed afhænger af dens længde, bredde og tykkelse; et tyndere siv ville øge sanseområdet, selvom de andre parametre (længde, bredde, endestykkets masse, magnetisk kraft) forbliver uændrede.

Kontakten er markeret som MSW (magnetisk switch) på kredsløbstegningen. Når en magnet nærmer sig kontakten, lukker sidstnævnte, og kredsløbet får strøm.

Trin 3: Fuglens figur

Denne fugl er ikke kun inspireret af en velkendt fugl, men også af sortnapede monark (Hypothymis Azurea).

Figuren er lavet af blå FIMO pasta. Jeg fremstillede mønstre til vingerne for at gøre dem i samme normale form og skære det på 1,5 mm tynde ark FIMO pasta. Hvert ben har en ramme lavet af 1 mm tyk fortinnet kobbertråd; denne ramme forstærker ikke kun benene, men tjener også til at fastgøre figuren på kabinettets dæksel. Billeder viser, hvordan man laver sådan en ramme.

Jeg lavede også et mønster til kroppen, men brugte det snarere som reference, mens jeg gjorde kroppen til 'fri hånd'.

Når alle elementer i figuren er samlet, og figuren ser ud efter dine kunstneriske koncepter, skal den hærdes ved 130 grader C (ikke mere !!!) i løbet af 30 minutter; denne operation kan udføres i en hjemmebagningsovn.

Efter at figuren er hærdet, skal der laves en kanal til at passere ledningerne i rørkontakten; Jeg lavede denne kanal som en kombination af to borede huller med en diameter på 4 mm.

For at føre ledningerne gennem kanalen, passerede jeg et stykke tyk fiskelinje, fastgjorde enden af ledningerne til snoren og trak dem igennem. Derefter installerede jeg rørkontakten i kanalen og limede næbbet af tykt papir.

Trin 4: Kapsling

Jeg brugte en tom tedåse til at lave kabinettet til kredsløbet. Dækslet har to 1 mm huller til fuglens ben og et 3 mm hul til rørkontaktens ledninger. Et hanstik er installeret på ledningenes frie ender, hvilket gør det muligt at løsne fuglen med dækslet fra kabinettet, hvis det kræves. Benenes rammer er installeret i 1 mm hullerne og loddet til dækslet; således holdes figuren på plads.

En batteriholder af 0,5 mm tyk metalplade er loddet til kabinettets bund.

Et segmentformet stykke karton limes til kabinettets bund for at isolere kredsløbet fra kabinettet.

Højttaleren installeres på et stykke pap, der er fastgjort både til bunden og væggene i kabinettet ved hjælp af smeltet limpistol.

Seksten 2 mm huller bores i kabinettets side efter et mønster for at åbne vej til lyden; du er fri til at producere dit eget mønster, men det er ønskeligt at gøre hullernes samlede areal mere eller mindre lig med højttalerens lydemitterende område.

Trin 5: Referencer

Astable IC 555

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

Stabil med transistorer

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

RC -opladning

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