O pasăre motivată de magnet: 5 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:42

Despre proiect

Proiectul vă arată cum să creați o jucărie care să reprezinte o pasăre care tweetează pe măsură ce o motivați să facă acest lucru. Pasărea are un organ specific al simțurilor numit „reed switch”; pe măsură ce un magnet se apropie de acest element, contactele se închid și circuitul electronic este energizat - apoi sunetele ies. Am folosit un mic stick magnetic dintr-o jucărie pentru copii, ușor deghizat în microfon cu partea superioară din polistiren, pentru a „motiva” pasărea; ești liber să alegi orice altă formă de motivație, cu condiția ca un magnet să fie inclus în ea.

Provizii

Componente necesare circuitului

Circuit integrat NE555 - 1 buc

Tranzistori 2N3904 - 4 buc

Potențiometre sau tăietoare 100K - 2 buc

Rezistențe:

10K - 2 buc

2,2K - 2 buc

1K - 3 buc

100 Ohm - 1 buc

Condensatoare electrolitice (tensiune de cel puțin 10 V):

50 microfarad - 1 buc

4,7 microfarad - 1 buc

100 microfarad - 1 buc

Condensatoare ceramice (tensiune 50 V):

0,1 microfarad - 2 buc

0,01 microfarad - 1 buc

Difuzor mic cu bobină de 8 Ohm

Priză pentru circuit integrat

Conector pentru o baterie de 9V

Baterie de 9V

O bucată de placă de textolit perforată

Fire

Instrumentele necesare construirii circuitului

Pistol de lipit cu lipit

Freze de sârmă

Pensetă

Cuțit Exacto

Materiale și instrumente necesare construirii figurii păsării

Depinde de modul în care ai face pasărea. Nu exclud că cineva ar putea să imprime 3D atât pasărea, cât și incinta pentru partea sa electronică. Am făcut pasta de pasăre FIMO și am folosit o cutie goală de ceai pentru a face incinta. Procedura este descrisă în secțiunile Corpului și îngrădirii păsărilor.

Pasul 1: Circuit electronic

Circuitul este format din doi multivibratori astabili. Primul este construit cu un IC NE 555 și produce impulsuri cu o frecvență foarte mică, care determină intervalul dintre „pachetele tweet”. Frecvența poate fi modificată cu ajutorul potențiometrului R2.

Să transformăm formula generală (vezi secțiunea de referință) pentru frecvența impulsurilor acestui tip de multivibrator, ținând cont de potențiometrul R2; de exemplu, atunci când glisorul său este în poziția centrală, frecvența pulsului este:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2 * 60 KOhm) * 50 microfarad = 0,16 1 / s, ceea ce înseamnă că apare un impuls la ieșirea IC la fiecare 6,25 sec.

Acest impuls ajunge la baza Q1 și îl deschide; astfel, al doilea multivibrator se energizează.

Acest multivibrator este construit cu tranzistoarele Q2 și Q3; fără C3 și R7 ar fi un multivibrator obișnuit astabil (a se vedea referința) a cărui frecvență a impulsului este calculată cu formula:

f = 1,38 / R * C

Astfel, f = 1,38 / 2,2 KOhm * 0,1 microfarad = 3294 1 / s

Această frecvență determină tonul unui tweet. Potențiometrul R7 și condensatorul C3 determină intervalul dintre tweets.

Să presupunem că C3 este complet descărcat înainte ca circuitul să fie energizat; condensatorul începe să se încarce prin R6, R8 și joncțiunile de bază-emițătoare ale Q2 și Q3; curentul curge prin C3 și circuitul funcționează. Când C3 este complet încărcat, placa superioară este pozitivă, iar placa inferioară este negativă; prin urmare, Q2 și Q3 se închid.

C3 începe descărcarea prin potențiometrul R7; astfel, timpul de descărcare poate fi variat. Odată ce C3 este descărcat începe reîncărcarea, curentul curge din nou, circuitul funcționează și produce un „tweet”.

C3 este compus din doi condensatori: unul de 4,7 și celălalt de 100 microfarad; Am încercat diferite valori ale C3 pentru a face ca tonul să sune mai mult sau mai puțin ca un tweet real de pasăre; de asemenea, sunteți liber să jucați cu valoarea R7 pentru a modifica tonurile.

Pulsul de la colectorul Q3 ajunge, prin R10, la baza Q4; acesta din urmă se deschide și pulsul se aude în difuzor. Un conector mamă pentru contactul reed este instalat în linia „+”; această caracteristică, combinată cu conectorul tată al contactului reed (comutator magnetic, MSW) permite deconectarea figurii păsării de la circuit, dacă este necesar.

Circuitul este asamblat pe o bucată de textolit perforat de 35 x 70 mm.

Pasul 2: Reed Contact

Contactul constă din:

o bandă de 50 x 2 mm de textolit îmbrăcat în cupru - aceasta este baza contactului

o bandă de 50 x 1 mm din tablă de fier subțire de 0,5 mm - aceasta este trestia care se aplică sub acțiunea câmpului magnetic

o bucată de plastic de 2 X 5 mm - pentru a fixa stuful pe baza sa și a asigura izolarea reciprocă a acestora; această piesă este lipită cu rășină epoxidică

o bucată de 2 x 5 mm din placă de fier de 1 mm grosime - lipită la capătul stufului pentru a crește forța de atracție magnetică; de fapt, cea mai mare parte a acestei forțe se aplică acestei greutăți care, la rândul său, face ca stuful să se strângă

Sensibilitatea stufului depinde de lungimea, lățimea și grosimea acestuia; o trestie mai subțire ar crește domeniul de detectare chiar dacă ceilalți parametri (lungime, lățime, masa piesei finale, forța magnetică) rămân neschimbate.

Contactul este marcat ca MSW (comutator magnetic) pe desenul circuitului. Când un magnet este apropiat de contact, acesta din urmă se închide și circuitul se energizează.

Pasul 3: Figura lui Bird

Această pasăre este inspirată nu numai de o pasăre cunoscută, ci și de Monarhul cu picioare negre (Hypothymis Azurea).

Figura este realizată din pastă albastră FIMO. Am fabricat modele pentru aripi pentru a le face de aceeași formă regulată și am tăiat foaia subțire de 1,5 mm din pastă FIMO. Fiecare picior are un cadru din sârmă de cupru staniu de 1 mm grosime; acest cadru nu numai că întărește picioarele, ci servește și la fixarea figurii pe capacul incintei. Imaginile arată cum să faci un astfel de cadru.

De asemenea, am făcut un model pentru corp, dar l-am folosit mai degrabă ca referință în timp ce făceam corpul „mână liberă”.

După ce toate elementele figurii sunt asamblate și figura arată conform conceptelor dvs. artistice, ar trebui să fie vindecată la 130 grade C (nu mai mult !!!) timp de 30 de minute; această operație ar putea fi efectuată într-un cuptor de copt acasă.

După ce figura este vindecată, ar trebui să se facă un canal pentru a trece firele contactului de stuf; Am realizat acest canal ca o combinație de două găuri găurite cu diametrul de 4 mm.

Pentru a trece firele prin canal, am trecut de o bucată de linie groasă de pescuit, am atașat un capăt al firelor de linie și le-am tras. După aceea, am instalat contactul de stuf în canal și am lipit ciocul din hârtie groasă.

Pasul 4: incintă

Am folosit o cutie de ceai goală pentru a face incinta pentru circuit. Capacul are două găuri de 1 mm pentru picioarele păsării și găuri de 3 mm pentru firele contactului de stuf. Un conector tată este instalat pe capetele libere ale firelor, ceea ce permite desprinderea păsării cu capacul din incintă, dacă este necesar. Ramele picioarelor sunt instalate în găurile de 1 mm și lipite pe capac; astfel, figura este menținută în poziție.

Un suport pentru baterie din placă metalică de 0,5 mm grosime este lipit pe fundul carcasei.

O bucată de carton în formă de segment este lipită de fundul carcasei pentru a izola circuitul de carcasă.

Difuzorul este instalat pe o bucată de carton fixată atât pe partea inferioară, cât și pe pereții incintei, cu ajutorul unui plastic de pistol de lipit topit.

Șaisprezece găuri de 2 mm sunt găurite în partea incintei conform unui model, pentru a deschide calea către sunet; sunteți liber să vă creați propriul model, dar este de dorit să faceți suprafața totală a găurilor mai mult sau mai puțin egală cu zona emițătoare de sunet a difuzorului.

Pasul 5: Referințe

Astable IC 555

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

Astabil cu tranzistoare

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

Încărcare RC

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