- Компонента обавезна
- Шема ултразвучне левитације
- Програмирање Ардуина за ултразвучну левитацију
- Израда поставке ултразвучне левитације
Врло је узбудљиво видети нешто како лебди у ваздуху или слободним простором, што је управо оно о чему се ради у антигравитацијском пројекту. Предмет (у основи мали папир или термокол) смештен је између два ултразвучна претварача који генеришу звучне таласе. Предмет плута у ваздуху због ових таласа за које се чини да су антигравитацијски. Ово није само Ардуино пројекат левитације сјајног изгледа, већ има и много практичних примена. Истраживачи раде на ултразвучним роботским хватаљкама, који раде врло слично овоме, а ови хватаљке могу бити корисни у померању предмета без додиривања.
Компонента обавезна
- Ардуино Уно / Ардуино Нано АТМЕГА328П
- Ултразвучни модул ХЦ-СР04
- ИЦ или Л239д Х-мост модул Л239Д
- Веро табла тачкаста Веро
- Диода 4007
- Кондензатор (ПФ) 104
Додатни захтеви за напајање од 8 до 12 в
- Регулатор напона ЛМ 7809
- ЛЕД напајање 12В 2Амп
Додатни материјал: Неколико жица за спајање, мушки заглавље, женска до женска краткоспојница
Шема ултразвучне левитације
Комплетно коло Ардуино левитације приказано је испод, а принцип рада кола је врло једноставан. Главна компонента овог пројекта је Ардуино, Л239Д моторна управљачка компонента и ултразвучни претварач прикупљен из ултразвучног модула сензора ХЦСР04. Генерално, ултразвучни сензор емитује звучни талас фреквенцијског сигнала између 25кхз до 50 кХз, а у овом пројекту користимо ултразвучни претварач ХЦСР04. Претходно смо изградили многе пројекте ултразвучних сензора, у којима се ХЦСР04 првенствено користи за мерење удаљености. У овом пројекту смо одвојили претварач из модула.
Према техничком листу, радна фреквенција овог ултразвучног претварача је 40 кХз. Дакле, сврха употребе Ардуина и овог малог дела кода је генерисање високофреквентног осцилационог сигнала од 40КХз за мој ултразвучни сензор или претварач, а овај импулс се примењује на улаз покретача двобојног мотора ИЦ Л239Д (Пин 2 и 6 из Ардуина А0 и А1 пинови) за погон ултразвучног претварача. На крају, можемо применити ово високо-фреквентни сигнал 40КХз осцилације уз вожњу напона преко вожње ИЦ (типично 8 до 12 напон дат на 8 -ог пин на Л239Д ИЦ, Вцц2) он ултразвучног претварача. Као резултат тога ултразвучни претварач производи звучне таласе. Поставили смо два претварача лицем у лице у супротном смеру на такав начин да између њих остане мало простора. Акустични звучни таласи путују између два претварача и омогућавају објекту да плута.
Имајте на уму да Л293Д има двоструки улаз напона, један је за напајање саме ИЦ која се напаја из Ардуина 5в у овом пројекту, а друга Вцц2 (8- та) примењена на излазни напонски елемент компоненте и овај ВЦЦ пин може прихватити до 36в. Овај ИЦ има 2 пина за омогућавање, 4 пина за улаз и излаз, 4 пина за уземљење. Концепт употребе ове ИЦ потиче од концепта употребе микроконтролера и овог чипа где можемо да променимо смер и брзину 2 мотора појединачно пружајући само логички или дигитални сигнал од микроконтролера.
У овом колу користимо само два улаза ИЦ Л293Д, улазни пин 1 (2) и улазни пин 2 (7). Да бисмо омогућили ове две пинове, морамо да држимо високи ПИН 1 за омогућавање ИЦ-а, тако да смо ову пину упутили на ИЦ пин 16 који је улазни Вцц 1, да бисте сазнали више, следите Л293Д Датасхеет.
Употреба 100нФ кондензатор је опција за само држите ИЦ снагу и као напајање, користимо возач 12В 2Амп ЛЕД, па се спустите напон на 9В помоћу Волтаге Регулатор ИЦ ЛМ7809 и снабдевање до 8 тх пин од Л139Д са заједничким основама. Према Ардуино, Цц и Ардуино форуму, Ардуино УНО плоча подржава 7 до 12 волти улаза, али је сигурније ставити 9 В Мак.
Програмирање Ардуина за ултразвучну левитацију
Кодирање је врло једноставно, у само неколико редова. Користећи овај мали код уз помоћ тајмера и функција прекида, правимо високе или ниске вредности (0/1) и генеришемо осцилирајући сигнал од 40Кхз на излазне пинове Ардуино А0 и А1.
Прво започните са низом фазних помака.
бајт ТП = 0б10101010;
И сваки други порт прима овај супротни сигнал. Након тога под подешавањем празнине, дефинишемо све аналогне портове као излаз користећи ову линију кода.
ДДРЦ = 0б11111111;
Затим иницијализујемо тајмер 1 и онемогућамо све прекиде да поставе нулу.
Према овом коду, ноИнтерруптс (); ТЦЦР1А = 0; ТЦЦР1Б = 0; ТЦНТ1 = 0;
Затим је тајмер један конфигурисан да активира упоредни сат прекида на 80КХЗ. Ардуино ради на 16000000 МХз - 200 = 80.000 кХз квадратни таласи се генеришу помоћу ове функције.
ОЦР1А = 200; ТЦЦР1Б - = (1 << ВГМ12); ТЦЦР1Б - = (1 << ЦС10);
Након тога, ова линија се активира, упоредите тајмер прекида.
ТИМСК1 - = (1 << ОЦИЕ1А);
И на крају, активирајте прекид користећи овај део кода.
прекида ();
Сваки прекид преокреће стање аналогних прикључака, што претвара сигнал квадратног таласа од 80 кХз у сигнал пуног таласа у циклусу на 40Кхз. А онда вредност шаљемо на Ардуино излаз А0 и А1 порт.
ИСР (ТИМЕР1_ЦОМПА_вецт) {ПОРТЦ = ТП; ТП = ~ ТП; // Инвертујте ТП за следећу вожњу}
И нема шта да се стави или треба да се трчи испод петљи.
Израда поставке ултразвучне левитације
Имајте на уму да је за овај пројекат важно правилно постављање ултразвучних претварача. Требали би бити окренути један према другом у супротном смеру што је веома важно и требало би да буду у истој линији како би ултразвучни звучни таласи могли да путују и секу се у супротним смеровима. За ово можете узети два мала комада дрвета или МД плоче, матицу и лепак. Можете направити две рупе како би машина за бушење савршено пристајала сонди. На постоље можете да окачите ултразвучни распоред сонде.
У овом случају сам користио два картона, а затим фиксирао ултразвучни претварач уз помоћ лепка из пиштоља за лепак. Касније сам за израду постоља користио једноставну кутију за ожичење и све поправио лепком.
Ево неколико слика ултразвучне левитације које приказују рад пројекта.
Ултразвучна левитација или акустична левитација такође функционишу ако је једна страна монтирана са ултразвучним претварачем, али ће у том случају бити потребан рефлектор који ће деловати као препрека како би се могао користити у ховербоард-у у будућности и у антигравитацијском транспорту. Такође можете погледати комплетан радни видео испод.
Надам се да сте разумели пројекат и уживали сте у стварању нечег забавног. Ако имате било каквих питања, оставите их у одељку за коментаре испод, а форуме можете користити и за друга техничка питања.