- חומרים נדרשים:
- איך לגרום לפידג'ט ספינר לסובב ללא הגבלת זמן?
- תרשים מעגל והסבר:
- בואו נסובב את הספינר של הקשקש:
בדיוק כמו שיגעון הפוקימונים צאו משום מקום הספינרים הקשקשיים הפכו פופולריים והפך לטרנד יותר להיות אחד כזה מסתובב בין האצבעות. אך לאחרונה אנשים (כולל אותי) בסופו של דבר השתעממו מכך, ולכן בפרויקט זה נביא תכלית חדשה לסיבוב לקשקש על ידי בניית מנוע פשוט באמצעות Fidget Spinner. בעזרת המעגל הזה תוכלו לגרום לסיבוב הקשקש להסתובב לנצח בעזרת פיזיקה בסיסית ולא לדאוג שיהיה סרק באיזו פינה בחדרכם. תוכלו ללמוד גם את הבסיס של אופן הפעולה של מנוע DC ללא מברשות שכן הרעיון בו אנו משתמשים כאן זהה לזה שנהג במנועי BLDC המפורסמים. נשמע מספיק מעניין ??? בוא נתחיל…
חומרים נדרשים:
- ספינדר לקשקש
- 12V אלקטרומגנט
- מגנטים ניאודימיום
- מתאם DC 12V
- 7805 ווסת מתח
- 1N4007 דיודה
- נגדים (1K ו- 10K)
- לד
- חיישן הול (US1881)
- חוטי חיבור
- קרש לחם
- סידור להחזקת טווה ואלקטרומגנט
איך לגרום לפידג'ט ספינר לסובב ללא הגבלת זמן?
פרויקט זה פשוט וקל לבנייה אם אתה מבין את הרעיון העומד מאחורי עבודתו, עליו נדבר כעת. אז כפי שאמרנו קודם, אנו הולכים להשתמש באותו רעיון המשמש במנועי BLDC. מנועי BLDC מפורסמים מאוד ומוצאים את יישומם החיוני במזל"טים, טיפול RC ובעיקר ברכבים חשמליים. מנועים אלה משתמשים בחיישני אולם במקום במברשות רגילות, ומכאן השם האיקוני Brushless DC motor. אני לא רוצה להעמיק יותר מדי בעבודה שלה, אבל כאן אני מסביר בקצרה על אופן הפעולה של מנוע BLDC. במנוע BLDC (סוג רכזת) הסטטור יהיה מפותל שיוצר את האלקטרומגנט ולרוטור יהיו מגנטים קבועים. נעשה שימוש בחיישן הנקרא חיישן הול כדי לחוש את הקוטביות של המגנט המנוגד לאלקטרומגנט ולהשתמש במידע זה כדי להפעיל את האלקטרומגנט באותה קוטביות. כידוע כמו מוטות דוחים ומכאן שהאלקטרומגנט ידחוף את המגנט הקבוע ויגרום לו להסתובב. רצף זה יחזור על עצמו וחיישן האולם יקרא עבור קוטביות מגנטים ויפעיל את האלקטרומגנט בצורה מסודרת כדי לשמור על סיבוב הרוטור.
עכשיו, מגיע לפרויקט שלנו של הפיכת ספינר לקשקש למנוע ללא מברשות. כאן, הספינר לקשקש הוא הרוטור. מכיוון שלספינר לקשקש רגיל אין שום מגנט נצטרך לתקן מגנטים לספינר הקשקש. הקפד להשתמש במגנטים ניאודימיום בלבד וודא כי כל המגנטים פונים כלפי מעלה או מאותו מוט. אתה יכול לעשות זאת על ידי שימוש במגנט אחר, לספינר שלי הייתה חתיכת מתכת בקצה ולכן קל היה להדביק את המגנטים וזה נראה ככה למטה. הסרתי גם את המעטפת המרכזית כדי לחשוף את מיסב הכדור.
הרוטור מוכן כעת עם מגנטים, הבא עלינו אלקטרומגנט כדי להיות ממוקם ישירות מתחת למסלול מגנטים כדי שנוכל להדוף את המגנטים. שלי הוא אלקטרומגנט של 12 וולט, הניע את שלך וקירב אותו לכל המגנטים שלך כדי להבטיח שהם מפלשים זה את זה. כעת עלינו לחוש מתי המגנט נמצא על גבי האלקטרומגנט ולהפעיל אותו רק אז. לאחר שהמגנט אדווה עלינו לכבות את האלקטרומגנט כדי שהספינר לקשקש יסתובב בחופשיות ושוב להדליק את האלקטרומגנט כאשר הוא חווה מגנטים נאודימיום מעליו, וכך תקבלו טוויסט לקשקש שמסתובב לכל גילוי. זיהוי והפעלת זה ניתן להשיג באמצעות המעגל להלן.
תרשים מעגל והסבר:
תרשים המעגל השלם עבור פרויקט מוטורי ספינר מובא להלן, האחריות של כל רכיב במעגל מוסברת בהמשך.
מתאם DC 12V: הצורך ב- 12V בפרויקט זה הוא שהאלקטרומגנט עובד עם 12V בלבד. הוא גם צורך כ -330mA זרם ולכן בחרתי במתאם DC 12V 1A כמקור החשמל.
רגולטור מתח 7805: המקור לפרויקט זה הוא 12 וולט, אך אנו זקוקים ל -5 וולט מוסדר לחיישן הול ולמודול L293D ומכאן אנו משתמשים ב- 7805 להמרת 12 וולט ל -5 וולט.
נהג מנוע L293D: כפי שנאמר קודם, עלינו להדליק ולכבות את האלקטרומגנט במהירות בהתבסס על מיקום המגנט על הסיבוב לקשקש. L293D משמש בדרך כלל להנעת מנועים, אך ניתן להשתמש בו גם ביישום שלנו להנעת אלקטרומגנט. הוא לוקח קלט מחיישן האולם ועל סמך הקלט הזה הוא מפעיל או מכבה את האלקטרומגנט. נשתמש רק באלקטרומגנט אחד ומכאן שהקטע השני נותר חופשי.
חיישן הול: חיישן האולם משמש כדי לבדוק אם המגנט נמצא ישירות על גבי האלקטרומגנט, רק אם הוא שם הוא יניע את האלקטרומגנט באמצעות L293D; אחרת האלקטרומגנט יישאר מכובה. למידע נוסף על חיישן הול והממשק שלו לארדואינו.
נגד 10k: הנגד 10K משמש למשיכה גבוהה של סיכת הפלט של חיישן ה- Hall, נגד זה חובה אחרת רצון סיכת הפלט של החיישן יישאר צף.
נגד 1K ו- LED: הנגד בשילוב עם LED משמש לציין אם חיישן האולם מזהה את המגנט או לא. אם מתגלה מגנט נורית ה- LED תיכבה אחרת היא תישאר דולקת. אתה יכול לבדוק את העבודה בסרטון להלן.
דיודה: הדיודה היא רק דיודה עם גלגל חופשי המגן על ה- L293D מפני הזרם ההפוך של האלקטרומגנט בשל אופיו ההשראי. זה אופציונלי להשתמש בזה אם אתה בודק את זה לזמן קצר.
קבלים (C1 ו- C2): הקבלים C1 ו- C2 הם קבלים מחליקים שיאפשרו לזרום רק DC טהור על פניו מכיוון שהם יאפשרו לעבור לזרם הקרקע. קבלים אלה הם גם אופציונליים.
לאחר שתסיים עם חיישן אולם המעגלים שלך מעט מעל האלקטרומגנט ואז הניח את טווה הקשקש שלך מעל האלקטרומגנט תוך שמירה על פער אוויר מינימלי. השתמשתי בבורג ובברגים הברגה כדי לבצע את הסידור הנדרש, אתה יכול להשתמש בשיטה שלך. שלי נראה משהו כזה למטה.
בואו נסובב את הספינר של הקשקש:
ברגע שאתה מוכן עם המעגל וסידרת את הספינר כפי שמוצג לעיל הזמן שלו לראות את הספינר הקשקש שלך כמנוע BLCD. פשוט תן לספינר דחיפה ראשונית ותסובב לנצח כפי שמוצג בסרטון למטה.
אם זה לא עובד כצפוי השתמשו בנורת LED במעגל כדי לבדוק אם חיישן האולם עובד ובדקו גם האם האלקטרומגנט מופעל ומופעל כראוי. כמו כן וודא כי הצד הימני של חיישן האולם פונה כלפי מעלה והמגנטים הם באותה קוטביות כפי שתוארו קודם. מהירות הספינר תלויה במיקום חיישן האולם ובמרחק פער האוויר. אתה יכול להתנסות עם חיישן האולם ולבדוק באיזה מיקום אתה מקבל מהירות מרבית.
מקווה שהבנתם את הפרויקט ונהניתם לבנות משהו דומה. אם יש לך בעיה להשיג עבודה זו השתמש בסעיף ההערות כדי לפרסם את הבעיה שלך או השתמש בפורום לעזרה טכנית נוספת. הישאר יצירתי וניפגש בפרויקט הבא, עד אז ספינינג שמח.