ULTRASONIC LEVITATION Machine ARDUINO колдонуп: 8 кадам (Сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Бөтөн космостук кемелер сыяктуу абада же бош мейкиндикте калкып жүргөн нерсени көрүү абдан кызыктуу. бул гравитацияга каршы проект жөнүндө. Объект (негизинен кичинекей кагаз же термоколь) акустикалык үн толкундарын жаратуучу эки УЗИ өткөргүчүнүн ортосуна жайгаштырылган. Жердин тартылуу күчүнө каршы көрүнгөн бул толкундарынан улам объект абада калкып жүрөт.

бул окуу куралы, келгиле, УЗИ левитациясын талкуулайлы жана Arduino менен левитация машинасын куралы

1 -кадам: Бул кантип мүмкүн

Акустикалык левитация кантип иштээрин түшүнүү үчүн, адегенде тартылуу күчү, аба жана үн жөнүндө бир аз билишиңиз керек. Биринчиден, тартылуу күчү объекттердин бири -бирине тартылышын шарттайт. Жер сыяктуу эбегейсиз чоң нерсе, дарактарга илинген алмалар сыяктуу өзүнө жакын нерселерди оңой тартат. Илимпоздор бул тартылуу эмнеден келип чыкканын так чече элек, бирок алар ааламдын бардык жеринде бар деп ишенишет.

Экинчиден, аба - бул суюктуктар сыяктуу өзүн алып жүргөн суюктук. Суюктуктар сыяктуу эле, аба да бири -бирине карата кыймылдаган микроскопиялык бөлүкчөлөрдөн турат. Аба да суудай кыймылдайт - чындыгында, кээ бир аэродинамикалык сыноолор абада эмес, суу астында өтөт. Газдын бөлүкчөлөрү, абаны түзгөн сыяктуу, жөн гана алысыраак жана суюктуктардагы бөлүкчөлөргө караганда ылдамыраак кыймылдашат.

Үчүнчүдөн, үн газ, суюк же катуу нерсе сыяктуу бир чөйрө аркылуу өтүүчү дирилдөө. эгер сиз коңгуроону бассаңыз, коңгуроо абада дирилдейт. Коңгуроонун бир жагы жылган сайын жанындагы аба молекулаларын түртүп, абанын ошол аймагындагы басымды жогорулатат. Жогорку басымдын бул аймагы кысуу болуп саналат. Коңгуроонун капталы кайра артка жылганда, молекулаларды бөлүп чыгарат, сейрек кездешүүчү деп аталган төмөнкү басымдагы аймакты түзөт. Молекулалардын мындай кыймылы болбосо, үн кыймылдай албайт, ошондуктан вакуумда үн жок.

акустикалык левитатор

Негизги акустикалык левитатор эки негизги бөлүктөн турат - үндү чыгаруучу термелүү бети болгон өткөргүч жана рефлектор. Көбүнчө, которгучтун жана рефлектордун үндү фокустоого жардам берүү үчүн оюк беттери болот. Үн толкуну которгучтан алыстап, рефлектордон секирет. Бул саякаттын чагылдыруучу толкунунун үч негизги касиети ага абадагы объектилерди токтотууга жардам берет.

үн толкуну беттен чагылганда, анын кысылышы менен сейрек бөлүктөрүнүн ортосундагы өз ара аракеттенүү кийлигишүүнү пайда кылат. Башка компресстерге жооп берген компресстер бири -бирин күчөтөт, ал эми сейрек кездешүүчү компресстер бири -бирин тең салмактайт. Кээде рефлексия менен интерференция туруктуу толкунду түзүү үчүн биригиши мүмкүн. Туруучу толкундар бир жерден экинчи жерге саякатка эмес, алдыга жана артка жылат же сегменттерде дирилдейт. Туруксуздуктун элеси - бул туруктуу толкундарга алардын аталышын берген нерсе. Туруучу үн толкундары аныкталган түйүндөргө, же минималдуу басым аймактарына, антиноддорго же максималдуу басым аймактарына ээ. Туруктуу толкундун түйүндөрү акустикалык левитациянын себеби болуп саналат.

Түшүргүчтөн туура алыстыкка рефлекторду коюп, акустикалык левитатор туруктуу толкунду пайда кылат. Толкундун багыты тартылуу күчүнө параллель болгондо, турган толкундун бөлүктөрү төмөн карай дайыма басымга ээ, ал эми башкалары туруктуу өйдө басымга ээ. Түйүндөр өтө аз басымга ээ.

ошондуктан биз ал жерге кичинекей нерселерди коюп, левитация кыла алабыз

2 -кадам: Компоненттер керек

• Arduino Uno / Arduino Nano ATMEGA328P
• УЗИ модулу HC-SR04
• L239d H-Bridge модулу L298
• Жалпы PCB
• 7.4v батарея же электр менен камсыздоо
• Туташтыруучу зым.

3 -кадам: Райондук диаграмма

чынжырдын иштөө принциби абдан жөнөкөй. Бул долбоордун негизги компоненти HCSR04 УЗИ сенсордук модулунан чогултулган Arduino, L298 моторлуу IC жана УЗИ өткөргүч болуп саналат. Жалпысынан алганда, УЗИ сенсору 25 кГцтен 50 кГцке чейинки жыштык сигналынын акустикалык толкунун өткөрөт жана бул долбоордо биз HCSR04 УЗИ өткөргүчүн колдонуп жатабыз. Бул УЗИ толкундары түйүндөр жана антиноддор менен турган толкундарды түзөт.

Бул УЗИ которгучтун жумушчу жыштыгы 40 кГц. Ошентип, Arduino жана бул кичинекей кодду колдонуунун максаты-менин ультрадыбыштуу сенсорум же которгучум үчүн 40 кГц жогорку жыштыктагы термелүү сигналын түзүү жана бул импульс IC L293D дуэлдик мотор айдоочусунун киришине колдонулат (Arduino A0 & A1 казыктарынан)) УЗИ которгучту айдоого. Акыр-аягы, биз бул жогорку жыштыктагы 40KHz термелүү сигналын УЗИде (адатта 7.4v) айдоо аркылуу чыңалуу менен бирге УЗИ түрдөгүчүндө колдонобуз. Натыйжада УЗИ которгуч акустикалык үн толкундарын чыгарат. Биз эки которгучту карама -каршы багытта бетме -бет жайгаштырдык, алардын ортосунда боштук калгандай. Акустикалык үн толкундары эки өткөргүчтүн ортосунда жүрөт жана объекттин калкып жүрүүсүнө мүмкүндүк берет. Көбүрөөк маалымат баары видеодо түшүндүрүлгөн

4 -кадам: Которгучту жасоо

Биринчиден, УЗИ модулунан өткөргүчтү жана алуучуну тазалоо керек. Ошондой эле коргоочу капкакты алып салыңыз, андан кийин ага узун зымдарды туташтырыңыз. Андан кийин өткөргүчтү жана алуучуну экинчисинин үстүнө коюңуз, ультрадыбыштуу өткөргүчтөрдүн орду абдан маанилүү. Алар абдан маанилүү болгон карама -каршы багытта бири -бирине карама -каршы турушу керек жана алар бир сызыкта болушу керек, андыктан УЗИ үн толкундары бири -бирине карама -каршы багытта саякаттап, кесилише алат. Бул үчүн мен көбүк баракты, жаңгактарды жана ботторду колдондум

Сураныч, жакшыраак түшүнүү үчүн жасоо видеосун көрүңүз

5 -кадам: Программалоо

Коддоо өтө жөнөкөй, бир нече саптан турат. Бул кичинекей кодду таймердин жардамы менен жана үзгүлтүккө учуратуу функцияларынын жардамы менен биз жогорку же төмөн (0 /1) кылып жатабыз жана 40Khz термелүү сигналын Arduino A0 жана A1 чыгаруу казыктарына чыгарабыз.

бул жерден Arduino кодун жүктөп алыңыз

6 -кадам: Байланыштар

баарын схемага ылайык туташтырыңыз

эки негизди бириктирүүнү унутпаңыз

7 -кадам: Маанилүү нерселер жана жакшыртуулар

Которгучтун жайгашуусу абдан маанилүү, андыктан аны туура жайгаштырууга аракет кылыңыз

Биз термокол жана кагаз сыяктуу жеңил нерселердин кичинекей бөлүктөрүн гана көтөрө алабыз

Жок дегенде 2 ампердик ток бериши керек

Кийинчерээк мен чоң нерселерди көтөрүүгө аракет кылдым, адегенде жоктугун көбөйттүм. Иштебеген өткөргүчтөрдөн жана кабыл алуучулардан. Ошентип, кийинкиде мен жогорку чыңалуу менен аракет кылдым, бирок алар ишке ашкан жок.

Импроменттер

Кийин түшүндүм, анткени мен ийгиликке жете албай калдым. Эгерде биз бир нече өткөргүчтөрдү колдонсок, анда биз ийри түзүлүштө болушубуз керек.

8 -кадам: рахмат

Кандайдыр бир шектенүү болсо, аны төмөндө комментарийлеңиз