0
  • 聊天消息
  • 系統(tǒng)消息
  • 評論與回復
登錄后你可以
  • 下載海量資料
  • 學習在線課程
  • 觀看技術(shù)視頻
  • 寫文章/發(fā)帖/加入社區(qū)
會員中心
創(chuàng)作中心

完善資料讓更多小伙伴認識你,還能領(lǐng)取20積分哦,立即完善>

3天內(nèi)不再提示

磁懸浮玩具制作方法

454398 ? 來源:未知 ? 作者:工程師吳畏 ? 2018-08-21 15:09 ? 次閱讀

一篇來自國外的電子DIY作品,一名電子學高手制作的磁懸浮玩具,簡單翻譯了一下,有具體制作的教學步驟,看了教程以后你應該也可以輕松DIY一個漂浮在空中的小作品了!這個裝置結(jié)合了永磁鐵和電磁鐵,利用一個微控制器和一個IR感應器,當內(nèi)部裝有磁鐵的小物體放在電磁鐵的下方,IR感應器就會感應到物體的存在,微控制器就會啟動電磁鐵并調(diào)整磁力大小,當小物體受到向上的磁力和向下的重力相同時,它就會漂浮在空中,漂浮的位置和高度取決于重量和磁力大小。

就像在商店里賣的漂浮地球儀一樣,它可以讓帶有磁鐵的物體浮在空中,只不過這個裝置結(jié)合了永磁鐵和電磁鐵,利用一個微控制器和一個IR感應器,當內(nèi)部裝有磁鐵的小物體放在電磁鐵的下方,IR感應器就會感應到物體的存在,微控制器就會啟動電磁鐵并調(diào)整磁力大小,當小物體受到向上的磁力和向下的重力相同時,它就會漂浮在空中,漂浮的位置和高度取決于重量和磁力大小。

下面的圖片和文字是一名電子學高手教大家如何輕松DIY一個漂浮在空中的小玩具。

1 工具和材料

○ ATMega168微控制器

○ 1個16-20MHz 晶體管

○ 28針插座

○ 雙路全H橋集成電路

○ 1個NPN型功率三極管

○ 2個電磁鐵

○ 1個雙色發(fā)光二極管

○ 2個紅外發(fā)光二極管

○ 2個紅外光敏二極管

○ 1個5V穩(wěn)壓器

○ 2個平行板電容

○ 1個SPST電路轉(zhuǎn)換開關(guān)

○ 1個NO按鈕

○ 1個470歐姆電阻

○ 1個5歐姆電阻

○ 1個面包板

○ 2個小盒

○ 有機玻璃

○ 焊錫

○ 熱熔膠

○ 鋼絲

○ 乙烯軟管

○ 3個以上稀土磁鐵,用于基座(規(guī)格:直徑1/4“×厚度1/4”)

○ 2個以上稀土磁鐵,用于懸浮物(規(guī)格:直徑1/2“×厚1/8”)

● 電烙鐵

● 熱熔膠槍

● 吸錫器

● 有機玻璃切割刀

● 帶有多個固定夾的支架(固定電路板)

二、底座的準備

使用收音機的發(fā)射盒作為底座,裝戒指的盒子用來裝點磁鐵和感應器。首先在每個盒子的表面分別鉆洞,用來穿過電線,安裝電源鈕、設(shè)置高度鈕,安裝LED指示燈。

首先在兩個盒子背面上鉆孔,以便讓那些凌亂的電線自由貫通。另外需要為電源開關(guān),功率開關(guān),高度調(diào)節(jié)按鈕,LED指示燈單獨開孔。戒指盒的底板需要大面積切除,僅留下盒子的一小點余邊就OK了。

連接兩個盒子的是一根鐵絲,使用膠把兩個盒子分別固定在鐵絲兩端。

● 將鋼絲的后端折成之字形,用熱熔膠將端部粘接在盒子的上內(nèi)壁。我用一塊磁鐵將戒指盒固定在鋼絲支柱的另一端,當然,也可以用熱熔膠把戒指盒粘上去。

三、安裝電磁鐵和感應器

將電磁鐵的線圈連接電源供給線,并安裝到戒指盒子中,注意確保每根電源線的安裝正確,以確保線圈通電后能夠產(chǎn)生磁力。安裝完成后,在線圈中央加入永磁鐵。

這一步相對來說就比較簡單啦。首先將4根導線焊接到電磁線圈上。焊接這4根導線時,最好利用萬用表來尋找和標記對應導線的接頭,否則容易混淆。當然也不是特別重要,因為電磁線圈圍繞著磁鐵,在后續(xù)步驟中也可以對應起來,可是至少要注意兩個電磁鐵都是按照同樣的方式連接起來的,否則,要是相互抵消沒懸住東西可不能賴我~~

將電磁線圈放置在戒指盒后,將永久磁鐵放置在電磁線圈中。

四根導線的排布組合方式。

剪一塊有機玻璃來充當戒指盒的底部,利用底部余邊將它托住。

下一步呢,將你的紅外發(fā)射器和傳感器用熱熔膠粘在有機玻璃上。(不懂?有圖有真相?。┳詈蠼M裝好,并且標記號各種導線。

四、底座各電子元件的安裝組成這部主要是進行底座上各控制元件的安裝,包括微控制器、電源供給、LED指示燈等部分的安裝。具備電子學專業(yè)知識的朋友可以通過下面原文了解詳細信息:For this step you probably should assemble the electronics on a solderless breadboard before soldering them together. The schematic to build the circuit is attached along with the hex file to load on the microcontroller. The Arduino 0007 code file is in the introduction so you can tweak it or make changes as you need.It is very important to plan where all of the parts go, so all of the electronics will fit in the box the first time, If not it could be very frustrating and cause much grief.It is also important to note that the NPN power transistor(s) will heat up, to overcome this I mounted them to contact the aluminum base of my project box, This way it acts as a heat sink, preventing a spectacular fire. You will also need to come up with something similar to remove most of the heat from the box.Once the electronics are built, there is a section of code in the program to uncomment and and then load onto the chip to test the orientation of the coils. It pulses the coils off, pulling up, and pushing down, also indicated by the LED.

If you hold a magnet under the electromagnets and it doesn‘t follow the pattern, reverse the wires.

在制作電路板之前,先將電子元器件按照電路原理圖組裝在面包板上,然后再將這些電子器件焊好。電路原理圖與hex文件一起放在附件中。Hex文件是微控制器加載的文件,在它的介紹里提供了Arduino-0007代碼,讀懂它之后,若你口味重,你都可以對這些代碼進行微調(diào)或者改變,以便做出你自己需要的效果。

能匹配盒子大小的面包板。

安裝和焊接芯片,電容等元器件。

● 組裝完大致就是這幅光景,看似一團亂麻,但是你一定要心如明鏡!

● 特別提出,需要嚴格計劃各個部位的動作,以便所有的器件在第一時間配合戒指盒做出反應。要是你不乖不聽我勸告,輕則麻煩不斷,重則胎死腹中。

● 值得提出的是,NPN功率管會發(fā)熱滴,它要是憤怒起來足夠引發(fā)一場小型“火災”!我在基座的底部加了一塊鋁片充當熱沉散熱。你也可以增加一些類似的方法將盒子中多余的熱量導出去,例如加個風扇啊什么的……

磁懸浮玩具制作方法

● 電路板做好后呢,程序中的一部分代碼會自動加載到微處理器芯片當中,然后測試線圈的極性是否安裝正確。它對電磁線圈增加脈沖電流,測試上升,下降,同時在LED燈中有對應指示。如果你在電磁鐵下面放置一個小磁鐵,但是它不按照既定路線辦事的話,則說明你把線接反了……你只能重新接線。

五、選擇漂浮物體

根據(jù)可產(chǎn)生磁力的大小范圍以及物體的重量、物體內(nèi)磁鐵的強度,摸索出合適的物體形狀和大小,然后做出合適的漂浮物。這位DIYer使用硬紙板做出了圓柱體和紅寶石兩種形狀,并用毛線自己編織了一個骰子,只是手工實在不敢讓人恭維。最后三種物體都穩(wěn)定的漂浮在了電磁鐵的下方。

你可以充分發(fā)揮你的天馬行空般的想象力來制作想要懸浮的物體。但是根據(jù)我的測試呢,太小或者太扁的物體好像都比較難懸浮起來,僅供參考啦。

需要一些膠帶和紙筒,如圖所示粘起來,形成一個開口的小容器。

然后,把2個規(guī)格為直徑1/2“×厚1/8”稀土金屬磁鐵(在Digi-Key拍到的)裝進里面。

六、開始漂浮

到了享受勝利果實的時候,我們根據(jù)磁力的大小范圍以及物體的重量、物體內(nèi)磁鐵的強度判斷出物體漂浮的大概位置,然后用手把物體托在理論漂浮位置的下方一點,啟動電源,這時微處理器會慢慢調(diào)整磁力大小,直到物體所受電磁力和重力相等后放手,物體就會穩(wěn)定的漂浮在電磁鐵下方,帥!

我也成功地將一個骰子懸浮起來,這是骰子我用毛線編織的,立方體,打的奶奶結(jié)(譯者注:反向,并且不牢的結(jié))。

● 用彩色美術(shù)紙剪了個“紅寶石”,也飄起來了,酷斃!

6 飄起來向大家去炫耀吧

● 剩下的,就是把它擺出來,在同學同事面前炫耀了!

● 為避免炫耀時出狀況,咱還是先熟悉一下操作為好。手持物體置于磁鐵下面,緩慢的將物體抬升,當?shù)竭_將要浮起來的那個位置時按下按鈕,這樣就把當前位置設(shè)置成了默認的懸浮位置。

● 然后將懸浮物放低一點,LED指示燈會馬上打亮。先在手中托放一段時間,直到它慢慢從你手中緩緩升起。這是為什么捏?微處理器需要響應設(shè)定高度值,并且激發(fā)電磁鐵產(chǎn)生足夠力量懸浮一個物體。而這是一個緩慢的,需要耐心的過程。

● 有時候,你會反感電磁鐵發(fā)出的嗡嗡聲嚴重影響了炫耀時的心情——你可以在電磁鐵周圍加幾塊襯板隔聲,從而輕松地解決這個問題嘛。

聲明:本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問題,請聯(lián)系本站處理。 舉報投訴
  • 磁懸浮
    +關(guān)注

    關(guān)注

    10

    文章

    99

    瀏覽量

    19903
收藏 人收藏

    評論

    相關(guān)推薦

    小批量電路板加工新選擇:探索高效低成本的方法

    一站式PCBA智造廠家今天為大家講講小批量電路板加工制作方法有哪些?小批量電路板加工制作方法。
    的頭像 發(fā)表于 12-25 14:38 ?104次閱讀

    變頻器試驗——國防科大磁懸浮變頻器測試系統(tǒng)

    國防科大磁懸浮中心簡介國防科大磁懸浮中心是我國最早開展磁浮交通研制的單位之一,從上世紀80年代起便圍繞磁浮交通的核心關(guān)鍵技術(shù)開展科技攻關(guān),相繼突破了懸浮導向控制、轉(zhuǎn)向架等一系列核心關(guān)鍵技術(shù),并實現(xiàn)了
    發(fā)表于 11-15 18:22 ?0次下載

    中國中車10kV大功率磁懸浮離心鼓風機亮相

    近日,中國中車研制的10kV大功率磁懸浮離心鼓風機亮相第二屆中國現(xiàn)代煤化工創(chuàng)新技術(shù)發(fā)展大會暨“三新”科技成果轉(zhuǎn)化峰會。
    的頭像 發(fā)表于 11-11 14:10 ?325次閱讀

    磁懸浮儲能飛輪上的逆變器

    飛輪儲能系統(tǒng)傾向于采用磁懸浮技術(shù)以提高效率和壽命,因此也被稱為磁懸浮儲能飛輪。 ? 相比傳統(tǒng)的機械軸承飛輪,磁懸浮技術(shù)的使用不僅提高了飛輪儲能系統(tǒng)的效率,還延長了設(shè)備的使用壽命。由于沒有物理接觸,
    的頭像 發(fā)表于 11-01 00:14 ?5681次閱讀

    合肥湯誠推出音頻功放芯片XA9812B磁懸浮藍牙音箱解決方案

    和未來感等方面也有著更高的追求。 ? 磁懸浮藍牙音箱,作為音頻科技領(lǐng)域的一項創(chuàng)新,正逐漸引起消費者的關(guān)注。這種音響結(jié)合了電磁懸浮技術(shù)與無線藍牙連接,創(chuàng)造出獨特的視覺與聽覺體驗。磁懸浮音箱滿足了現(xiàn)代消費者對科技感和
    的頭像 發(fā)表于 09-29 17:27 ?479次閱讀
    合肥湯誠推出音頻功放芯片XA9812B<b class='flag-5'>磁懸浮</b>藍牙音箱解決方案

    荷蘭高速直線馬達磁懸浮列車試跑成功

    據(jù)相關(guān)媒體報道,荷蘭“歐洲超環(huán)中心”于當?shù)貢r間9月9日對真空管道高速鐵路車輛行駛進行實驗,取得圓滿成功。此次試驗吸引了約300名嘉賓參加,其中包括荷蘭王子康斯坦丁。 在試驗過程中,磁懸浮測試車在長
    的頭像 發(fā)表于 09-18 08:21 ?262次閱讀
    荷蘭高速直線馬達<b class='flag-5'>磁懸浮</b>列車試跑成功

    有源蜂鳴器驅(qū)動電路制作方法

    有源蜂鳴器驅(qū)動電路的制作方法主要包括準備工具與材料、焊接電路元件以及測試電路等步驟。以下是一個制作方法: 一、準備工具與材料 工具 :壓線鉗、熱風槍焊臺(或普通電烙鐵)、萬用表(用于測試電路) 材料
    的頭像 發(fā)表于 08-09 10:58 ?828次閱讀

    超六類網(wǎng)線水晶頭制作方法

    超六類網(wǎng)線水晶頭的制作方法主要包括準備工具、剝線、排序、剪線、插入水晶頭、壓緊水晶頭以及測試等步驟。以下是詳細的制作過程: 一、準備工具 超六類網(wǎng)線:確保網(wǎng)線質(zhì)量良好,符合超六類標準。 超六類水晶頭
    的頭像 發(fā)表于 07-25 10:03 ?948次閱讀

    開源項目!可編程的磁懸浮桌面氛圍燈(Arduino+WS2812)

    ,整個項目完成,這盞溫馨可愛的磁懸浮燈就完成啦! 項目所用的代碼在本項目文件庫中可以下載:https://make.quwj.com/project/427 via instructables.com/Magnetic-Levitating-Lamp/
    發(fā)表于 06-03 11:53

    奇瑞瑞虎9超舒適版發(fā)布,配備CDC“磁懸浮”懸架與0重力副駕

    駕控舒適性最佳表現(xiàn)是標配的CDC“磁懸浮”懸架,該系統(tǒng)由5個整車狀態(tài)監(jiān)控傳感器、4個電磁減震器和1個控制器組成,通過智能無級調(diào)節(jié)軟硬度,實現(xiàn)毫秒級響應,實時調(diào)整車身姿態(tài),確保行車穩(wěn)定性。
    的頭像 發(fā)表于 04-23 14:45 ?1219次閱讀

    清遠直線電機磁懸浮列車成功完成達速試驗

    股份公司新一代中低速磁浮列車平臺產(chǎn)品,采用常導電磁懸浮和車載短定子直線電機牽引技術(shù),牽引系統(tǒng)容量提升48%;增加自牽引功能,滿足無高壓自運行需求;懸浮能力提升8%,單列載客量達500人;采用輕量化設(shè)計,單車峰值重量小于25噸。 此外,本次
    的頭像 發(fā)表于 04-07 08:27 ?422次閱讀
    清遠直線電機<b class='flag-5'>磁懸浮</b>列車成功完成達速試驗

    光耦檢測儀的制作方法有哪些

    搭建和軟件編程等方面。本文將詳細介紹光耦檢測儀的制作方法,包括電路設(shè)計和搭建、元器件選型、軟件編程等方面。 一、光耦檢測儀的電路設(shè)計和搭建 1.選取合適的光耦件 光耦件根據(jù)不同的應用需求有不同的類型和參數(shù)要求。
    的頭像 發(fā)表于 04-01 18:10 ?2568次閱讀

    先進工控方案一站配齊!柔性高效磁懸浮傳輸、直驅(qū)方案……

    近年 磁懸浮 與 直驅(qū)電機 ,受到越來越多的關(guān)注和引用,在工廠自動化和自動化倉庫等應用中發(fā)揮作用,直驅(qū)電機通過快速準確的定位,實現(xiàn)更高效的物流和生產(chǎn)流程。同時,磁浮驅(qū)動技術(shù)也可以提供更加平穩(wěn)、無接觸
    發(fā)表于 02-26 13:35 ?846次閱讀
    先進工控方案一站配齊!柔性高效<b class='flag-5'>磁懸浮</b>傳輸、直驅(qū)方案……

    磁懸浮列車是如何運行的,請用電磁學知識解釋

    磁懸浮列車(Maglev train)是一種基于磁懸浮技術(shù)的高速列車,它利用磁力原理使列車脫離軌道并懸浮在空中運行。通過磁懸浮的方式,列車與軌道間不存在直接的接觸,從而減少了摩擦力和空
    的頭像 發(fā)表于 02-26 11:37 ?1815次閱讀

    次聲波發(fā)生器原理 次聲波發(fā)生器的制作方法

    發(fā)生器的原理以及制作方法。 一、次聲波發(fā)生器的原理 次聲波發(fā)生器的原理是基于聲波的超聲和次聲轉(zhuǎn)換。超聲波擁有高頻率和高能量,但人類聽覺范圍只能感知到20赫茲到20千赫茲的頻率。次聲波通常指低于人類可聽到的頻率,一般
    的頭像 發(fā)表于 02-02 17:02 ?1.4w次閱讀