Robotfågel: 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:37

Detta projekt visar dig hur du gör en robotfågel som dricker vatten.

Du kan se fågeln som arbetar i videon.

Oscillatorn är tillverkad av en enkel flip-flop-krets som utlöses när fågeln vidrör en av de två kontakterna.

Tillbehör

Du kommer behöva:

- växellådssats, - likströmsmotor (du behöver inte en högeffektmotor, använd inte lågströmsmotor som inte kommer att kunna rotera den stora fågelns kroppsmassa), - 2 mm eller 1,5 mm tråd, - 0,9 mm tråd, - 9 V batteri för att driva reläet eller annat batteri om du inte hittar 9 V relä. Kretsen bör fungera vid minst 3 V eller till och med 2 V beroende på vilka komponenter du använder. Om du använder en 3 V -strömförsörjning använder du ett relä som slås på minst 2 volt eftersom batterispänningen sjunker med tiden när batteriet laddas ur, - DPDT (dubbelpoligt dubbelkast) relä (12 V relä kan fungera med 9 V), - två 1,5 V batterier eller justerbar strömförsörjning för att driva likströmsmotorn. Två 1,5 V -batterier placerade i serie ger 3 V som är en typisk spänning som krävs för de flesta små likströmsmotorer. 3 V är dock inte lämplig för alla motorer. Använd lämplig spänning för motorn för att ge tillräckligt med kraft för att rotera den stora metallfågelkroppen. Kontrollera med specifikationerna när du beställer online eller köper i butiken. Det är därför justerbar strömförsörjning kan vara en bra idé.

- två PNP BJT (Bipolar Junction Transistor) för allmänna ändamål (2N2907A eller BC327), använd inte BC547 eller andra billiga lågströmstransistorer, - två allmänna NPN BJT (2N2222 eller BC337) eller en allmän NPN och en effekttransistor BJT NPN (TIP41C), använd inte BC557 eller andra billiga lågströmstransistorer, - två 2N2907A eller BC337 transistorer (du kan använda en TIP41C effekttransistor för att driva reläet istället för 2N2907A/BC337), - tre 2,2 kohm motstånd, - fyra 22 kohm motstånd, - ett 2,2 ohm högeffektmotstånd (tillval - du kan använda kortslutning), - en diod för allmänna ändamål (1N4002), - lödkolv (tillval - du kan vrida trådarna tillsammans), - trådar (många färger).

Steg 1: Montera växellådan

Välj 344,2: 1 växelförhållande, vilket är maximal effekt och lägsta hastighet.

Du kan köpa monterad växellåda eller använda en från en gammal fjärrkontrollbil. Om hastigheten är för snabb kan du alltid minska spänningen till motorn.

Steg 2: Skapa stativet för fågeln

Stativet är mestadels tillverkat av 2 mm hård tråd. Den är 10 cm lång, 10 cm bred och 16 cm hög.

Steg 3: Skapa fågelns kropp

Fågeln är 30 cm hög och tillverkad mestadels av 2 mm hård tråd.

När du har gjort fågeln fäster du den på växlarna från 0,9 mm tråd.

Försök att göra fågelkroppen så liten som möjligt men se till att den vidrör kabelterminalerna. Att använda en 1,5 mm metalltråd istället för 2 mm metalltråd kommer att minska fågelns kroppsvikt och öka chansen att denna rörliga skulptur faktiskt fungerar eftersom den lilla likströmsmotorn kanske inte kan flytta den stora fågelns massa.

Steg 4: Fäst fågeln på stativet

Fäst fågeln på stativet med 0,9 mm tråd.

Steg 5: Fäst elektroniska terminaler

Fäst de främre och bakre terminalerna. Den bakre terminalen är gjord av 0,9 mm trådböjning i form av en halvcirkel (titta noga på bilden).

Fäst sedan 2 mm -kabeln för att slutföra den främre terminalen.

Steg 6: Gör kretsen

Kretsen skiner är en flip-flop-krets som styr reläet.

"Fågelfronten" är frontterminalen.

"Fågelstället" är den bakre terminalanslutningen.

Kretsen som visas visar två spänningsstyrda omkopplare. I verkligheten finns det två mekaniska omkopplare (de två terminalerna som du anslutit i föregående steg) och spänningsstyrda switchar inkluderades bara i kretsen eftersom PSpice -programvaran inte tillåter mekaniska komponenter och endast simulerar elektroniska eller elektriska kretsar.

Motståndet på 2,2 ohm kanske inte behövs. Detta motstånd används om reläet har hög induktans är kortslutning under lång tid tills det slås på. Detta kan bränna effekttransistorn. Om du inte har en effekttransistor än placera några NPN -transistorer parallellt och anslut alla tre terminalerna till varandra (anslut bas till bas, kollektor till kollektor och emitter till emitter). Denna metod används för redundans och för att minska effektförlusten över varje transistor.

Kylflänsen på transistorn ingår inte. Eftersom transistorn är mättad är effektförlusten mycket låg. Effektförlusten beror dock på reläet. Om reläet förbrukar hög ström bör kylfläns inkluderas.

Modellerna för kylflänsavledning visas i kretssimuleringen. Du kan använda vilken som helst av de två. I de två modellerna används en kretsanalogi för modelltemperaturer. Om det inte finns någon kylfläkt och ingen inkapsling är motsvarande värmebeständighet noll. Du måste anta att enheten kan bli varm inuti lådan. Effektförlusten är strömmen, temperaturen är spänningspotentialen och motståndet är värmebeständigheten.

Så här väljer du motståndet mot kylflänsen och motståndet mot kylflänsen:

Effektdissipation = Vce (kollektoremitterspänning) * Ic (kollektorström)

Vce (kollektoremitterspänning) = 0,2 volt (ungefär) under mättnad. Ic = (Strömförsörjning - 0,2 V) / Reläresistans (när den är på)

Du kan ansluta en ammeter för att kontrollera hur mycket ström reläet förbrukar när den är på.

Kylflänsresistens + Hölje mot kylflänsresistans = (Maximal transistorkopplingstemperatur - Maximal rums- eller omgivningstemperatur) / Effektdissipation (watt) - Koppling till värmebeständighet

Maximala transistorkopplingstemperaturer och värmebeständigheter för anslutning till fall specificeras i transistorspecifikationerna.

Fodral mot kylflänsmotstånd beror på värmeöverföringsföreningen, termiskt tvättmaterial och tryckmontering.

Ju högre effektförlust är, desto lägre bör kylflänsmotståndet vara. Större kylflänsar kommer att ha lägre värmebeständigheter.

Ett bra alternativ är att välja en kylfläns med låg värmebeständighet om du inte förstår dessa formler.

Steg 7: Fäst reläet

Reläet behöver inte vara ett högströmrelä. Det måste faktiskt vara ett lågströmrelä. Tänk dock på att motorn drar höga strömmar om den stannar på grund av mekaniska problem som problem med växellåda. Det är därför jag bestämde mig för att inte använda transistorer för att driva motorn. Det finns dock H -bryggetransistorkretsar och H -bryggmotståndskretsar som kan användas för att driva motorer.

Steg 8: Anslut ström

Projektet är nu klart.

Du kan se fågeln arbeta i videon.