Pouzdro na akustický levitátor: 14 kroků (s obrázky)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:22

Akustický levitátor od Asier Marzo je zde na instruktážích velmi oblíbenou věcí. Postavil jsem to, fungovalo to, ale všiml jsem si několika problémů. Například:

1. 3D vytištěný prostor mezi mísami je trochu křehký.
2. Levitátor nemůže sám stát kvůli svému zakřivení.
3. Veškerá elektronika je křehká a trochu ošklivá.

Tak jsem postavil tento případ. Dělá to několik věcí, jako například:

1. Slouží jako stojan.
2. Skrývá veškerou elektroniku.
3. Osvětluje levitované předměty.
4. Změní napětí vstupující do ovladače, což je důležité při levitaci kapalin.
5. Zobrazuje vstupní a výstupní napětí.

Když se podíváte na druhý obrázek, můžete si všimnout, že v původním modelu bylo provedeno mnoho změn.

Krok 1: Seznam dílů

Budete potřebovat tyto komponenty:

akustický levitátor

Variabilní krokový převodník LM2577

Přesný potenciometr 10K ohm

2x přepínač

2x bílé LED diody

2x UV LED

Akryl, MDF nebo jiný materiál, ze kterého ho budete řezat

IP68 kamera endoskopu (volitelně)

držák kamery endoskopu (volitelně)

Krok 2: Seznam nástrojů

Mohly by se hodit tyto nástroje:

1) laserová řezačka (použil jsem GCC SLS 80)

2) páječka

3) horká lepicí pistole

4) vrtací šroubovák

5) sada šroubováků

6) sada vrtáků

7) odizolovač kabelů

8) multimetr

9) značka

Krok 3: Řezání pouzdra

Proč jsem si vybral pouzdro řezané laserem místo 3D tištěného? Odpověď je jednoduchá. Je rychlejší, levnější a konečný případ bude velmi robustní.

Věc, kterou teď musíte udělat, je vybrat materiál, ze kterého jej budete stříhat. Dřevo nebo MDF je elegantní a levné a akryl je futuristický a pokud přidáte průhled přes akryl, uvidíte veškerou elektroniku uvnitř. Vybral jsem si akryl.

Tento případ jsem navrhl v Corelu. Pokud nemáte přístup k laserové řezačce (jako já), existuje mnoho místních služeb, kterým můžete tento soubor dát, a oni vám ho za dostupnou cenu zkrátí. V tomto kroku jsou zahrnuty všechny potřebné soubory.

Poznámka: Toto pouzdro bylo nakresleno pro materiál o tloušťce 3 mm. Ujistěte se, že máte tuto tloušťku

Krok 4: Získávání kusů dohromady

Všechny kusy máte v alreday rozstříhané, všechny pasují, takže nyní můžete pouzdro postavit. Představte si, že pouzdro je hranol a tvar C je základna. Nyní s trochou smyslu pro 3D představivost jsem si jistý, že to můžete postavit.

Krok 5: Přidání jádra Levitator

Nyní, pokud jste vytvořili základní tvar pouzdra, můžete přidat jádro levitátoru. Pouzdro je navrženo tak, aby odpovídalo zakřivení levitátoru. Stačí vložit levitátor mezi dva otvory v pouzdru a přilepit jej na místo.

Krok 6: Přidání elektroniky

Levitátor je přilepený, takže nyní je ten správný čas na připojení veškeré potřebné elektroniky. Nejlepší možností je přilepit ovladač do střední části, aby dráty z horní a spodní mísy nemusely být tak dlouhé a do spodní části pouzdra musíte vložit hromadu dalších věcí. Vodiče od řidiče pak půjdou do arduino nano, které bude ve spodní části pouzdra. Velmi důležitou věcí je přidat propojku mezi D10 a D11 arduino nano.

Ve střední části bude také DC barel konektor. Energie z něj bude nejprve směřovat přímo do ovladače, ale později přejde do modulu nabíječky li-ion baterií a ovladač bude napájen z li-ion baterie. To znamená, že levitátor bude fungovat i mimo zásuvku.

Také jsem přidal přepínač na předním ovládacím panelu. Jeden pin spínače je připojen k + stejnosměrného proudu a druhý na vstup 12V ovladače. To bude nutné, když bude napájen z li-ion baterie.

Krok 7: Přidání osvětlení

Částice, které mohou levitovat, jsou obecně malé. A malé věci jsou také těžké vidět. Takže si myslím, že LED osvětlení je dobrý nápad. Právě jsem vyvrtal dva 3mm otvory do plastu v horní a dolní části levitátoru. Poté jsem nalepil obě LED na místo a připojil je k výstupu 3.3V arduino nano.

Jedním skvělým nápadem je malovat bez částic, které budou levitovat pomocí UV zvýrazňovače a lepit UV LED místo klasických. Přidal jsem normální i UV osvětlení. Také jsem přidal přepínač, abych mohl přepínat mezi UV a normálním. Nejlepší místo pro umístění UV LED je v mezeře mezi ovládacím panelem a zbytkem skříně.

Pokud chcete jen normální osvětlení, připojte obě bílé LED k výstupům GND a 3,3 V arduino nano. Pokud chcete normální i UV, postupujte podle přiloženého schématu. Další informace o montáži UV LED diod jsou v kroku 10.

Nahrál jsem pár obrázků pro srovnání UV a LED. Všechny tyto obrázky byly natočeny v absolutní tmě (bez okolního světla). Jak vidíte, normální LED diody osvětlují celé zařízení, zatímco UV LED diody zvýrazňují samotnou částici (a to je v noci super chladné).

Krok 8: Elektronika - svazek II

Nejprve musíte odpájet původní 10K trimr od LM2577 a nahradit jej přesným 10K potenciometrem. Také je dobré přidat knoflík potenciometru.

Připojte + pól DC hlavně k IN + LM2577 a připojte - od DC hlavně k IN- LM2577. Poté připojte OUT+ a OUT- od LM2577 k 12V a GND L298N.

Krok 9: Přidejte ovládací panel

Když je v tomto zařízení tolik elektroniky k ovládání, myslím si, že přidání ovládacího panelu je dobrá věc. To jsou věci, které můžete ovládat z tohoto panelu:

1) zapněte nebo vypněte zařízení

2) přepněte mezi bílým LED a UV LED osvětlením

3) kontrolujte a kontrolujte napětí vstupující do ovladače (to je důležité, když levitované objekty nejsou symetrické a stabilní)

Takže jsem vyvrtal tři otvory pro dva spínače a pro potenciometr a nalepil LM2577 na místo. Otvor pro zobrazení napětí je řezán laserem. Poté jsem nalepil UV LED diody. Je důležité zaměřit UV LED přesně (Je to paprsek více než světlo).

Krok 10: Akustický levitátor verze 2.0

Gratulace! Jsi hotový! Už žádná stavba. Užijte si své zařízení.

Krok 11: Fotoaparát

Když ukazujete svůj levitátor spoustě lidem na prezentaci (mně se to stává hodně), nebo když chcete fotit to, co levitujete, je užitečné mít levitátorový fotoaparát. Nakoupil jsem levnou malou endoskopickou kameru z ebay a vyrobil jsem pro ni držák na 3D tisk. Kameru stačí vložit do držáku, držák zasunout do levitátoru a kameru můžete zapnout. ZDE je stránka s různými věcmi. pro držitele.

Krok 12: Uspořádejte si částice

Není to nutné, ale myslím si, že je dobré to zmínit. Existuje tolik druhů věcí, které můžete levitovat. Ale základní jsou: polystyren, voda a alkohol. Také potřebujete nějaké nástroje, jako je pinzeta a stříkačka. Vzal jsem tedy několik malých krabiček z mincovny, přidal několik štítků, vložil je do větší krabice, aby byly uspořádány částice pro levitaci.

Krok 13: Jiné experimenty

Když jsem hrál s levitátorem, objevil jsem několik zábavných experimentů (kromě levitace).

První experiment tedy je, že lidé nemají slyšet levitátor (protože jeho frekvence je 40 khz). Někteří lidé slyší velmi vysokou frekvenci v blízkosti levitátoru, ale to jsou jen akustické vlny odrážející se od jiných předmětů. Tato skupina lidí je však velmi malá (1 z 10, většinou dětí). Pokud ale do akustického pole vložíte nějaké předměty, rezonují a to způsobí emulaci mnohem nižší frekvence. Tuto frekvenci slyší každý. Hliníková fólie má nejsilnější rezonanční účinek z toho, co jsem zkoušel.

Druhým experimentem je hasicí přístroj. Akustické tlakové pole je dostatečně silné, aby sfouklo svíčku. Jednoduše tedy zapálíte svíčku, vložíte ji do levitátoru, zapnete levitátor a sledujete. Svíčka by měla být sfouknuta během krátké doby.

Varování: Svíčku vždy vkládejte do zapnutého levitátoru (minimalizujete tak čas v levitátoru), jinak riskujete poškození převodníků

Krok 14: Závěrečné myšlenky

Děkujeme, že jste si celý tento návod přečetli až do tohoto bodu.

Myslím, že akustický levitátor je opravdu skvělá věc. Je to zajímavý a vzdělávací experiment z fyziky. Velké díky Asieru Marzovi, že sdílel pokyny pro akustický levitátor. Je to zábavné a poučné.

Dodal jsem tomuto futuristickému zařízení elegantní vzhled. Doufám, že někteří z vás, kteří si to přečtou, udělají nějaké pěkné případy. Užívat si!