- Potrebni materiali:
- Kako narediti Fidget Spinner vrtenje v nedogled?
- Shema vezja in razlaga:
- Zavrtimo Fidget Spinner:
Tako kot norost za Pokémon Pojdite od nikoder, so se vrteči vrtavki začeli uporabljati in postalo je bolj trendno, da se vam eden od teh vrti med prsti. Toda v zadnjem času se je ljudem (vključno z mano) sčasoma dolgočasil, zato nam v tem projektu omogočimo nov namen fidget spinnerja, tako da z uporabo Fidget Spinner izdelamo preprost motor. S tem vezjem boste lahko fidget spinner za vedno vrteli s pomočjo osnovne fizike in vas ne bo skrbelo, če bi bil v prostem teku v kakšnem kotu vaše sobe. Naučili se boste tudi osnovnega delovanja brezkrtačnega enosmernega motorja, saj je koncept, ki ga uporabljamo tukaj, enak konceptu, ki ga uporabljajo pri znanih BLDC motorjih. Sliši se dovolj zanimivo ??? Začnimo…
Potrebni materiali:
- Fidget Spinner
- 12V elektromagnet
- Neodimi magneti
- 12V DC adapter
- 7805 Regulator napetosti
- 1N4007 Dioda
- Upori (1K in 10K)
- LED
- Hallov senzor (US1881)
- Priključne žice
- Breadboard
- Naprava za držanje centrifuge in elektromagneta
Kako narediti Fidget Spinner vrtenje v nedogled?
Ta projekt je preprost in enostaven za gradnjo, če razumete koncept njegovega delovanja, o katerem bomo razpravljali zdaj. Kot smo že omenili, bomo uporabili isti koncept, ki se uporablja pri BLDC motorjih. BLDC motorji so zelo znani in najdejo svojo življenjsko pomembno vlogo v brezpilotnih letalih, oskrbi RC in predvsem v električnih vozilih. Ti motorji namesto običajnih ščetk uporabljajo senzorje Hall, zato je ikonično ime Brushless DC motor. Ne želim se poglobiti v njegovo delovanje, vendar tukaj na kratko razlagam, kako deluje motor BLDC. V BLDC (pesto tipa) motorju bo stator navitja, ki tvori elektromagnet, rotor pa bo imel trajne magnete. Senzor, imenovan Hall-senzor, se uporablja za zaznavanje polarnosti magneta, ki je nasproti elektromagnetu, in s pomočjo teh informacij sproži elektromagnet z enako polarnostjo. Kot vemo, kot da se palice odbijajo in s tem elektromagnet potisne trajni magnet stran, zaradi česar se vrti. To zaporedje se bo ponovilo in halov senzor bo odkril polarnost magnetov in sprožil elektromagnet na urejen način, da se bo rotor vrtel.
Zdaj pa prihajamo k našemu projektu Pretvorba fidget spinnerja v brezkrtačni motor. Tu je fidget spinner Rotor. Ker navadni vrteči se vrtilec nima nobenega magneta, bi morali magnete pritrditi na vrtavko. Poskrbite, da uporabljate samo neodimijske magnete in zagotovite, da so vsi magneti obrnjeni navzgor ali na isti pol. To lahko storite z uporabo drugega magneta, moj spiner je imel na koncu kovinski kos, zato je bilo magnete enostavno prilepiti in spodaj je bilo videti tako. Odstranil sem tudi sredinsko ohišje, da sem razkril kroglični ležaj.
Rotor je zdaj pripravljena z magneti, poleg moramo elektromagnet, ki se namesti neposredno pod pot magnetov, tako da bomo lahko odvrača magneti. Moj je 12V elektromagnet, napajajte svojega in ga približajte vsem magnetom, da zagotovite, da se valovijo. Zdaj moramo zaznati, kdaj je magnet na vrhu elektromagneta, in ga sprožiti šele takrat. Ko je magnet valovit, moramo izklopiti elektromagnet, da se vrtilec vrti prosto in znova vklopiti elektromagnet, ko nad njim izkusijo neodimi magneti, in tako boste dobili vrteč vrtec, ki se zavrti za vsako zaznavo. To zaznavanje in sprožitev je mogoče doseči s pomočjo spodnjega vezja.
Shema vezja in razlaga:
Popoln diagram vezja za projekt Fidget Spinner Motor Project je naveden spodaj, odgovornost vsake komponente v vezju je pojasnjena spodaj.
12V enosmerni adapter: 12V v tem projektu potrebujete, da elektromagnet deluje samo z 12V. Prav tako porabi približno 330 mA toka, zato sem za vir energije izbral 12V 1A DC adapter.
7805 Voltage Regulator: Vir za ta projekt je 12V, vendar potrebujemo regulirano 5V za Hall senzor in modul L293D, zato za pretvorbo 12V v 5V uporabljamo 7805.
L293D Motor Driver: Kot smo že povedali, moramo elektromagnet hitro vklopiti in izklopiti glede na položaj magneta na vrtiljaku. L293D se običajno uporablja za pogon motorjev, lahko pa ga uporabimo tudi v naši aplikaciji za pogon elektromagneta. Sprejema vhod senzorja Hall in na podlagi tega vhoda vklopi ali izklopi elektromagnet. Uporabili bomo samo en elektromagnet, zato je drugi odsek prost.
Hall-ov senzor: Hall-ov senzor se uporablja za preverjanje, ali je magnet neposredno na vrhu elektromagneta, le če je tam, bo z L293D napajal elektromagnet; v nasprotnem primeru bo elektromagnet izključen. Izvedite več o Hall senzorju in njegovem povezovanju z Arduinom.
Upor 10k: Upor 10K se uporablja za povlečenje visoko izhodnega zatiča Hall-ovega senzorja, ta upor je obvezen, sicer bo izhodni zatič senzorja lebdel.
Upor 1K in LED: Upor v kombinaciji z LED se uporablja za prikaz, če Hall-senzor zazna magnet ali ne. Če magnet zazna, se LED izklopi, sicer ostane vklopljen. To lahko preverite v spodnjem videu.
Dioda: Dioda je le dioda s prostim tekom, ki ščiti L293D pred obratnim tokom elektromagneta zaradi njegove induktivne narave. Če ga kratek čas preizkušate, ga ne uporabite.
Kondenzatorji (C1 in C2): Kondenzatorji C1 in C2 so gladilni kondenzatorji, ki bodo omogočili pretok samo čistega enosmernega toka, saj bodo AC omogočili prehod skozi tla. Ti kondenzatorji so tudi neobvezni.
Ko končate s svojim vezjem, postavite senzor dvorane malo nad elektromagnet in nato postavite svoj fidget spinner nad elektromagnet, tako da ohranite minimalno zračno režo. Uporabil sem navojni vijak in matico, da sem naredil želeno ureditev, lahko pa uporabite svojo metodo. Moja spodaj izgleda nekako takole.
Zavrtimo Fidget Spinner:
Ko ste pripravljeni na vezje in ste spredalnik uredili, kot je prikazano zgoraj, je vaš fidget spinner videti kot BLCD Motor. Samo vrtilno napravo potisnite in potisnite jo za vedno, kot je prikazano na spodnjem videu.
Če ne deluje po pričakovanjih, uporabite LED v vezju, da preverite, ali halski senzor deluje, in preverite tudi, ali je elektromagnet pravilno in brez napetosti. Pazite tudi, da je desna stran halskega senzorja obrnjena navzgor in da so tudi magneti enake polarnosti, kot je opisano prej. Hitrost centrifuge je odvisna od položaja halskega senzorja in razdalje zračne reže. Lahko preizkusite dvoranski senzor in preverite, v katerem položaju dosežete največjo hitrost.
Upam, da ste projekt razumeli in uživali v gradnji česa podobnega. Če imate kakršne koli težave pri pridobivanju tega dela, uporabite razdelek za komentarje, da objavite težavo, ali uporabite forum za več tehnične pomoči. Ostanite kreativni in se bomo srečali v naslednjem projektu, do takrat pa veselo predenje.