En magnetmotiverad fågel: 5 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:39

Om projektet

Projektet visar hur du gör en leksak som representerar en fågel som twittrar när du motiverar den att göra det. Fågeln har ett specifikt sinnesorgan som kallas 'reed switch'; när en magnet närmar sig detta element stängs kontakterna och den elektroniska kretsen får ström - då kommer ljud ut. Jag använde en liten magnetpinne från en leksak för barn, något förklädd till en mikrofon med dess övre del av frigolit, för att”motivera” fågeln; du är fri att välja någon annan form av motivation förutsatt att en magnet ingår i den.

Tillbehör

Komponenter som behövs för kretsen

Integrerad krets NE555 - 1 st

Transistorer 2N3904 - 4 st

Potentiometrar eller trimmare 100K - 2 st

Motstånd:

10K - 2 st

2,2K - 2 st

1K - 3 st

100 Ohm - 1 st

Elektrolytkondensatorer (minst 10 V spänning):

50 mikrofarad - 1 st

4,7 mikrofarad - 1 st

100 mikrofarad - 1 st

Keramiska kondensatorer (spänning 50 V):

0,1 mikrofarad - 2 st

0,01 mikrofarad - 1 st

Liten högtalare med 8 Ohm spole

Uttag för den integrerade kretsen

Kontakt för ett 9V batteri

9V batteri

En bit perforerad textolitplatta

Trådar

Verktyg som behövs för att bygga kretsen

Lödpistol med lödning

Avbitartång

Pincett

Exacto kniv

Material och verktyg som behövs för att bygga fågelns figur

Det beror på hur du skulle göra fågeln. Jag utesluter inte att någon skulle kunna 3D -skriva ut både fågeln och höljet för dess elektroniska del. Jag gjorde FIMO -fågeln och använde en tom teskåp för att göra höljet. Processen beskrivs i avsnittet Fågelkropp och kapsling.

Steg 1: Elektronisk krets

Kretsen består av två astabla multivibratorer. Den första är byggd med en IC NE 555 och producerar pulser med en mycket låg frekvens som bestämmer intervallet mellan "tweet -paketen". Frekvensen kan ändras med hjälp av potentiometern R2.

Låt oss transformera den allmänna formeln (se referensavsnittet) för pulsfrekvensen för denna typ av multivibrator med hänsyn till potentiometern R2; till exempel, när dess reglage är i mittläget är pulsfrekvensen:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2 * 60 KOhm) * 50 mikrofarad = 0,16 1 / s, vilket innebär att en puls visas vid IC -utgången var 6,25 sekund

Denna puls kommer till basen av Q1 och öppnar den; sålunda får den andra multivibratorn energi.

Denna multivibrator är byggd med transistorerna Q2 och Q3; utan C3 och R7 skulle det vara en vanlig astabel multivibrator (se referens) vars pulsfrekvens beräknas med formeln:

f = 1,38 / R*C

Således är f = 1,38 / 2,2 KOhm * 0,1 mikrofarad = 3294 1 / s

Denna frekvens bestämmer tonhöjden för en tweet. Potentiometern R7 och kondensatorn C3 bestämmer intervallet mellan tweets.

Låt oss anta att C3 är helt urladdat innan kretsen får ström; kondensatorn börjar ladda genom R6, R8 och bas-emitterkorsningarna för Q2 och Q3; strömmen flyter genom C3 och kretsen fungerar. När C3 är fulladdad är dess övre platta positiv och den nedre plattan negativ; därför stänger Q2 och Q3.

C3 börjar tömma genom potentiometern R7; sålunda kan urladdningstiden varieras. När C3 är urladdat börjar den laddas, strömmen flödar igen, kretsen fungerar och producerar en "tweet".

C3 består av två kondensatorer: en med 4,7 och den andra av 100 microfarad; Jag försökte olika värden på C3 för att få tonen att låta mer eller mindre som en riktig fågel -tweet; du är också fri att spela med värdet R7 för att ändra tonerna.

Pulsen från kollektorn för Q3 kommer, genom R10, till basen av Q4; den senare öppnas och pulsen hörs i högtalaren. En honkontakt för reedkontakten är installerad i raden '+'; denna funktion, i kombination med hankontakten på reedkontakten (magnetbrytare, MSW) gör det möjligt att koppla bort fågelns figur från kretsen, om det behövs.

Kretsen monteras på en 35 x 70 mm bit perforerad textolit.

Steg 2: Reed -kontakt

Kontakten består av:

en 50 x 2 mm rand av kopparklädd textolit - detta är basen för kontakten

en 50 x 1 mm remsa av 0,5 mm tunn järnplåt - detta är vasset som ligger under magnetfältets inverkan

en 2 X 5 mm plastbit - för att fixera vasset på basen och ge deras ömsesidiga isolering; denna bit är limmad med epoxiharts

en 2 x 5 mm bit 1 mm tjock järnplatta - lodad vid vassens ände för att öka kraften i magnetisk attraktion; i själva verket appliceras det mesta av denna kraft på denna vikt som i sin tur gör vassen

Vassets känslighet beror på dess längd, bredd och tjocklek; en tunnare vass skulle öka avkänningsområdet även om de andra parametrarna (längd, bredd, ändstyckets massa, magnetkraft) förblir oförändrade.

Kontakten är markerad som MSW (magnetisk omkopplare) på kretsritningen. När en magnet närmar sig kontakten stängs den senare och kretsen får ström.

Steg 3: Fågelfigur

Denna fågel är inspirerad inte bara av en välkänd fågel, utan också av den svartnapade monarken (Hypothymis Azurea).

Figuren är gjord av blå FIMO -pasta. Jag tillverkade mönster för vingarna för att få dem i samma regelbundna form och klippte det 1,5 mm tunna FIMO -pappersarket. Varje ben har en ram gjord av 1 mm tjock förtennad koppartråd; denna ram förstärker inte bara benen utan fungerar också för att fixera figuren på kåpan. Bilder visar hur man gör en sådan ram.

Jag gjorde också ett mönster för kroppen men använde det snarare som en referens medan jag gjorde kroppen "fri hand".

När alla element i figuren är monterade och figuren ser ut enligt dina konstnärliga koncept, bör den härdas vid 130 grader C (inte mer !!!) under 30 minuter; denna operation kan utföras i en hembakugn.

Efter att figuren har härdat bör en kanal göras för att passera trådarna i vasskontakten; Jag gjorde den här kanalen som en kombination av två borrade 4 mm-hål.

För att föra ledningarna genom kanalen passerade jag en bit tjock fiskelinje, fäst en ände av trådarna på linan och drog dem igenom. Efter det installerade jag vasskontakten i kanalen och limmade näbben av tjockt papper.

Steg 4: Kapsling

Jag använde en tom teburk för att göra höljet till kretsen. Locket har två 1 mm hål för fågelbenen och ett 3 mm hål för vasskontaktens trådar. En hankontakt är installerad på ledarnas fria ändar som gör det möjligt att lossa fågeln med locket från höljet, om det behövs. Benens ramar installeras i 1 mm -hålen och löds fast på locket; alltså hålls figuren på plats.

En batterihållare gjord av 0,5 mm tjock metallplatta är lödd på höljet.

En segmentformad kartong limmas på kabinettets botten för att isolera kretsen från höljet.

Högtalaren installeras på en kartongbit som fästs både på botten och väggarna i höljet med hjälp av smält limpistol.

Sexton 2 mm hål borras i skåpets sida enligt ett mönster för att öppna vägen till ljudet; du är fri att producera ditt eget mönster, men det är önskvärt att göra hålens totala yta mer eller mindre lika högtalarens område som avger ljud.

Steg 5: Referenser

Astable IC 555

www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555…

Stabil med transistorer

www.electronics-tutorials.ws/waveforms/ast…

RC -laddning

www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html