Pasărea robotică: 8 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:41

Acest proiect vă arată cum să faceți o pasăre robotică care să bea apă.

Puteți urmări pasărea care lucrează în videoclip.

Oscilatorul este realizat dintr-un circuit simplu de basculă care este declanșat atunci când pasărea atinge unul dintre cele două contacte.

Provizii

Vei avea nevoie:

- set cutie de viteze, - motor de curent continuu (nu aveți nevoie de un motor de putere mare, nu utilizați motor cu curent redus care nu va putea roti masa corpului păsărilor mari), - sârmă de 2 mm sau 1,5 mm, - fir de 0,9 mm, - Baterie de 9 V pentru a alimenta releul sau altă baterie dacă nu găsiți un releu de 9 V. Circuitul ar trebui să funcționeze la minimum 3 V sau chiar la 2 V, în funcție de componentele pe care le utilizați. Dacă utilizați o sursă de alimentare de 3 V, utilizați un releu care pornește cel puțin 2 volți, deoarece tensiunea bateriei va scădea în timp, pe măsură ce bateria se descarcă, - releu DPDT (dublu aruncare dublă) (releul de 12 V poate funcționa cu 9 V), - două baterii de 1,5 V sau sursă de alimentare reglabilă pentru alimentarea motorului de curent continuu. Două baterii de 1,5 V plasate în serie vor furniza 3 V, care este o tensiune tipică necesară pentru majoritatea motoarelor de curent continuu mici. Cu toate acestea, 3 V nu este potrivit pentru toate motoarele. Folosiți tensiunea adecvată pentru motor pentru a furniza suficientă putere pentru a roti masa corporală mare a păsărilor. Vă rugăm să verificați specificațiile atunci când comandați online sau cumpărați în magazin. Acesta este motivul pentru care sursa de alimentare reglabilă ar putea fi o idee bună.

- două PNP de uz general BJT (tranzistor de joncțiune bipolar) (2N2907A sau BC327), nu utilizați BC547 sau orice alt tranzistor ieftin de curent scăzut, - două NPN de uz general BJT (2N2222 sau BC337) sau un NPN de uz general și un tranzistor de putere BJT NPN (TIP41C), nu utilizați BC557 sau orice alt tranzistor ieftin de curent scăzut, - două tranzistoare 2N2907A sau BC337 (puteți utiliza un TIP41C tranzistor de putere pentru acționarea releului în locul 2N2907A / BC337), - trei rezistențe de 2,2 kohm, - patru rezistențe de 22 kohm, - un rezistor de putere mare de 2,2 ohmi (opțional - puteți utiliza un scurtcircuit), - o diodă de uz general (1N4002), - fier de lipit (opțional - puteți răsuci firele împreună), - fire (multe culori).

Pasul 1: Asamblați cutia de viteze

Alegeți raportul de transmisie 344.2: 1, care este puterea maximă și viteza cea mai mică.

Puteți achiziționa cutie de viteze asamblată sau puteți utiliza una de la o mașină veche cu telecomandă. Dacă viteza este rapidă, puteți reduce întotdeauna tensiunea de alimentare a motorului.

Pasul 2: Creați suportul pentru pasăre

Suportul este realizat în principal din sârmă dură de 2 mm. Are 10 cm lungime, 10 cm lățime și 16 cm înălțime.

Pasul 3: Creați corpul păsării

Pasărea are o înălțime de 30 cm și este realizată în principal din sârmă dură de 2 mm.

După ce faceți pasărea, o atașați la angrenaje din sârmă de 0,9 mm.

Încercați să faceți corpul păsărilor cât mai mic posibil, totuși asigurați-vă că atinge terminalele de sârmă. Utilizarea unui fir metalic de 1,5 mm în loc de sârmă de metal de 2 mm va reduce greutatea corpului păsărilor și va crește șansele ca această sculptură în mișcare să funcționeze efectiv, deoarece micul motor DC ar putea să nu poată muta masa corpului păsărilor mari.

Pasul 4: Atașați pasărea la stand

Atașați pasărea la suport cu fir de 0,9 mm.

Pasul 5: Atașați terminale electronice

Atașați terminalele din față și din spate. Terminalul din spate este realizat din sârmă de 0,9 mm în formă de semicerc (vă rugăm să priviți cu atenție imaginea).

Apoi atașați firul de 2 mm pentru a-l completa la terminalul frontal.

Pasul 6: Faceți circuitul

Circuitul de încălțare este un circuit flip-flop care controlează releul.

„Frontul păsărilor” este terminalul frontal.

„Suportul păsărilor” este conexiunea terminalului din spate.

Circuitul prezentat afișează două comutatoare controlate de tensiune. În realitate, există două comutatoare mecanice (cele două terminale pe care le-ați atașat în pasul anterior) și comutatoarele controlate de tensiune au fost incluse numai în circuit, deoarece software-ul PSpice nu permite componentele mecanice și simulează doar circuite electronice sau electrice.

Este posibil ca rezistența de 2,2 ohmi să nu fie necesară. Acest rezistor este utilizat dacă releul are o inductanță ridicată, este un scurtcircuit pentru o lungă perioadă de timp până când se aprinde. Acest lucru ar putea arde tranzistorul de putere. Dacă nu aveți un tranzistor de putere decât plasați câțiva tranzistori NPN în paralel, conectând toate cele trei terminale între ele (conectați baza la bază, colectorul la colector și emițătorul la emițător). Această metodă este utilizată pentru redundanță și pentru a reduce disiparea puterii pe fiecare tranzistor.

Radiatorul de pe tranzistor nu este inclus. Deoarece tranzistorul este saturat, disiparea puterii este foarte mică. Cu toate acestea, disiparea puterii depinde de releu. Dacă releul consumă curent mare, atunci ar trebui să fie inclus radiatorul.

Modelele de disipare a radiatorului sunt prezentate în simularea circuitului. Puteți utiliza oricare dintre cele două. În cele două modele se folosește o analogie de circuit pentru temperaturile modelului. Dacă nu există un ventilator de răcire și nici o carcasă, rezistența la căldură corespunzătoare este zero. Trebuie să presupui că dispozitivul ar putea deveni fierbinte în interiorul cutiei. Disiparea puterii este curentul, temperatura este potențialul de tensiune și rezistența este rezistența la căldură.

Astfel alegeți rezistența radiatorului și carcasa pentru rezistența radiatorului:

Putere disipată = Vce (tensiune emițător colector) * Ic (curent colector)

Vce (tensiune emițător colector) = 0,2 volți (aproximativ) în timpul saturației. Ic = (sursă de alimentare - 0,2 V) / rezistență la releu (când este pornit)

Puteți conecta un ampermetru pentru a verifica cât de mult consumă releul atunci când este pornit.

Rezistența radiatorului + Rezistența la radiator la carcasă = (Temperatura maximă de joncțiune a tranzistorului - Temperatura maximă a camerei sau a mediului ambiant) / Disiparea puterii (wați) - Rezistența la căldură a racordului la carcasă

Temperaturile maxime ale joncțiunii tranzistorului și rezistențele la căldură ale joncțiunii la carcasă sunt specificate în specificațiile tranzistorului.

Rezistența carcasei la radiator depinde de compusul de transfer de căldură, materialul de spălat termic și montarea sub presiune.

Astfel, cu cât este mai mare disiparea puterii, cu atât rezistența la radiator este mai mică. Chiuvetele mai mari vor avea rezistențe la căldură mai mici.

O opțiune bună este să alegeți un radiator cu o rezistență scăzută la căldură dacă nu înțelegeți aceste formule.

Pasul 7: Atașați releul

Releul nu trebuie să fie un releu de curent mare. De fapt, trebuie să fie un releu cu curent redus. Cu toate acestea, rețineți că motorul va atrage curenți mari dacă se oprește din cauza unor probleme mecanice, cum ar fi probleme cu cutia de viteze. Acesta este motivul pentru care am decis să nu folosesc tranzistoare pentru a conduce motorul. Cu toate acestea, există circuite cu tranzistoare cu punte H și circuite cu rezistențe cu punte H care pot fi utilizate pentru acționarea motoarelor.

Pasul 8: Conectați alimentarea

Proiectul este acum finalizat.

Puteți vedea păsările lucrând în videoclip.