En magnetmotivert fugl: 5 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:21

Om prosjektet

Prosjektet viser deg hvordan du lager et leketøy som representerer en fugl som tweeter mens du motiverer det til å gjøre det. Fuglen har et spesifikt sanseorgan kalt ‘sivbryter’; når en magnet nærmer seg dette elementet, lukker kontaktene seg og den elektroniske kretsen får strøm - da kommer lyder ut. Jeg brukte en liten magnetisk pinne fra et leketøy for barn, litt forkledd som en mikrofon med den øvre delen av isopor, for å "motivere" fuglen; du står fritt til å velge annen form for motivasjon, forutsatt at en magnet er inkludert i den.

Rekvisita

Komponenter som trengs for kretsen

Integrert krets NE555 - 1 stk

Transistorer 2N3904 - 4 stk

Potensiometre eller trimmere 100K - 2 stk

Motstander:

10K - 2 stk

2,2K - 2 stk

1K - 3 stk

100 Ohm - 1 stk

Elektrolytiske kondensatorer (minst 10 V spenning):

50 mikrofarad - 1 stk

4,7 mikrofarad - 1 stk

100 mikrofarad - 1 stk

Keramiske kondensatorer (spenning 50 V):

0,1 mikrofarad - 2 stk

0,01 mikrofarad - 1 stk

Liten høyttaler med 8 Ohm spole

Stikkontakt for den integrerte kretsen

Kontakt for et 9V batteri

9V batteri

Et stykke perforert tekstolittplate

Ledninger

Verktøy som trengs for å bygge kretsen

Loddepistol med lodding

Avbitertang

Pinsett

Exacto kniv

Materialer og verktøy som trengs for å bygge fuglens figur

Det avhenger av hvordan du vil lage fuglen. Jeg utelukker ikke at noen kunne 3D -skrive ut både fuglen og innhegningen for den elektroniske delen. Jeg lagde fuglen av FIMO -pasta og brukte en tom teskje til å lage kabinettet. Fremgangsmåten er beskrevet i avsnittene Bird's Body and Enclosure.

Trinn 1: Elektronisk krets

Kretsen består av to astable multivibratorer. Den første er bygget med en IC NE 555 og produserer pulser med en veldig lav frekvens som bestemmer intervallet mellom ‘tweet -pakkene’. Frekvensen kan endres ved hjelp av potensiometeret R2.

La oss transformere den generelle formelen (se referanseseksjonen) for pulsfrekvensen til denne typen multivibrator med tanke på potensiometeret R2; for eksempel når glidebryteren er i midtposisjonen, er pulsfrekvensen:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2 * 60 KOhm) * 50 mikrofarad = 0,16 1 / s, noe som betyr at en puls vises ved IC -utgangen hvert 6,25 sekund

Denne pulsen kommer til bunnen av Q1 og åpner den; dermed får den andre multivibratoren strøm.

Denne multivibratoren er bygget med transistorene Q2 og Q3; uten C3 og R7 ville det være en vanlig astabel multivibrator (se referanse) hvis pulsfrekvens beregnes med formelen:

f = 1,38 / R*C

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

Denne frekvensen bestemmer tonehøyden til en tweet. Potensiometeret R7 og kondensatoren C3 bestemmer intervallet mellom tweets.

La oss anta at C3 er fullstendig utladet før kretsen får strøm; kondensatoren begynner å lade gjennom R6, R8 og base-emitter-kryssene mellom Q2 og Q3; strømmen strømmer gjennom C3, og kretsen fungerer. Når C3 er fulladet, er den øvre platen positiv, og den nedre platen er negativ; derfor stenger Q2 og Q3.

C3 begynner å tømme gjennom potensiometeret R7; dermed kan utslippstiden varieres. Når C3 er utladet begynner den å lades, strømmen strømmer igjen, kretsen fungerer og produserer en "tweet".

C3 består av to kondensatorer: den ene på 4,7 og den andre av 100 mikrofarad; Jeg prøvde forskjellige verdier av C3 for å få tonen til å høres mer eller mindre ut som en ekte fugletweet; du kan også spille med verdien R7 for å endre tonene.

Pulsen fra kollektoren til Q3 kommer, gjennom R10, til basen av Q4; sistnevnte åpnes, og pulsen høres i høyttaleren. En hunkontakt for sivkontakten er installert i linjen '+'; denne funksjonen, kombinert med hankontakten til sivkontakten (magnetisk bryter, MSW) gjør det mulig å koble fuglens figur fra kretsen, om nødvendig.

Kretsen er satt sammen på et 35 x 70 mm stykke perforert tekstolitt.

Trinn 2: Reed -kontakt

Kontakten består av:

en 50 x 2 mm stripe av kobberkledd tekstolitt - dette er kontakten

en 50 x 1 mm stripe av 0,5 mm tynt jernark - dette er sivet som ligger under virkningen av magnetfelt

et 2 x 5 mm stykke plast - for å fikse sivet på basen og gi gjensidig isolasjon; dette stykket er limt med epoksyharpiks

et 2 x 5 mm stykke 1 mm tykk jernplate - loddet i sivets ende for å øke kraften til magnetisk tiltrekning; faktisk blir det meste av denne kraften påført denne vekten som igjen får sivet til å ligge

Sivets følsomhet avhenger av lengden, bredden og tykkelsen; et tynnere siv ville øke sanseområdet selv om de andre parameterne (lengde, bredde, endestykkets masse, magnetisk kraft) forblir uendret.

Kontakten er merket som MSW (magnetisk bryter) på kretstegningen. Når en magnet nærmer seg kontakten, lukkes sistnevnte og kretsen får strøm.

Trinn 3: Bird's Figure

Denne fuglen er inspirert ikke bare av en velkjent fugl, men også av svartnapede monarken (Hypothymis Azurea).

Figuren er laget av blå FIMO -pasta. Jeg lagde mønstre for vingene for å gjøre dem i samme vanlige form og kuttet det 1,5 mm tynne arket FIMO -pasta. Hvert ben har en ramme laget av 1 mm tykk fortinnet kobbertråd; denne rammen forsterker ikke bare beina, men tjener også til å fikse figuren på kabinettets deksel. Bilder viser hvordan du lager slike rammer.

Jeg laget også et mønster for kroppen, men brukte det heller som en referanse mens jeg gjorde kroppen til 'fri hånd'.

Etter at alle elementene i figuren er samlet, og figuren ser ut i henhold til dine kunstneriske konsepter, bør den herdes ved 130 grader C (ikke mer !!!) i løpet av 30 minutter; denne operasjonen kan utføres i en hjemmebakt ovn.

Etter at figuren er herdet, bør det lages en kanal for å passere ledningene til sivkontakten; Jeg laget denne kanalen som en kombinasjon av to borede hull på 4 mm.

For å føre ledningene gjennom kanalen passerte jeg et stykke tykt fiskesnøre, festet enden av ledningene til snøret og dro dem gjennom. Etter det installerte jeg sivkontakten i kanalen og limte nebbet av tykt papir.

Trinn 4: Vedlegg

Jeg brukte en tom tedåse til å lage kabinettet for kretsen. Dekselet har to 1 mm hull for fuglens bein, og et 3 mm hull for sivkontaktens ledninger. En hannkontakt er installert på ledningenes frie ender som gjør det mulig å løsne fuglen med dekselet fra kabinettet, om nødvendig. Benenes rammer er installert i 1 mm hullene og loddet til lokket; dermed holdes figuren på plass.

En batteriholder av 0,5 mm tykk metallplate er loddet til kabinettets bunn.

Et segmentformet stykke papp limes til kabinettets bunn for å isolere kretsen fra kabinettet.

Høyttaleren er installert på et stykke papp festet både til bunnen og veggene i skapet ved hjelp av smeltet limpistol.

Seksten 2 mm hull bores i kabinettets side i henhold til et mønster, for å åpne veien til lyden; du står fritt til å produsere ditt eget mønster, men det er ønskelig å gjøre hullets totale areal mer eller mindre lik det lydemitterende området til høyttaleren.

Trinn 5: Referanser

Astable IC 555

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

Astable med transistorer

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

RC -lading

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