Xin xem xét rằng khuyên bảo trong video clip rất đối kháng giản. Bạn yêu cầu nhìn vào video clip và tuân theo tất cả các bước dưới phía trên để đảm bảo chúng ta có thể làm cho chậu cây của chúng ta có thể bay.Bạn vẫn xem: biện pháp làm nam châm từ lơ lửng
Bước 2: bí quyết hoạt động
Một đệm trường đoản cú trường bao hàm hai phần, phần đế với khung lơ lững. Bạn đang xem: Cách làm nam châm lơ lửng
Làm cố nào nó hoạt động?
Các nam châm hút trên size lơ lững được nâng lên nhờ từ trường của nam châm hút phía dưới chính vì chúng gồm cùng cực. Tuy nhiên nó có xu thế quay quay trở lại để hút vào nam châm từ ở phần đế.
Để ngăn ngừa các nam châm từ xoay lại với hút vào phần đế, nam châm hút từ điện sẽ khởi tạo ra tự trường để đẩy hoặc hút để thăng bằng nó, nhờ cảm ứng từ.
Các nam châm từ điện được tinh chỉnh theo nhì trục X cùng Y, hiệu quả là nam châm hút từ trên được giữ cân bằng với đế.
Để điều khiển nam châm từ điện chúng ta phải có kiến thức về bộ tinh chỉnh và điều khiển PID.
Bước 3: Bộ điều khiển PID
PID là gì? Từ Wikipedia : “Bộ tinh chỉnh PID và bộ điều khiển xác suất vi tích phân” là một trong những cơ chế bình luận vòng điều khiển và tinh chỉnh được sử dụng rộng rãi trong các khối hệ thống điều khiển công nghiệp và một loạt những ứng dụng không giống yêu cầu tinh chỉnh và điều khiển được kiểm soát và điều chỉnh liên tục. displaystyle e (t) là sự khác biệt giữa nơi đặt mong mong mỏi (SP) và quý hiếm đo được (PV) và vận dụng hiệu chỉnh dựa trên tỷ lệ, tích phân cùng đạo hàm (ký hiệu P, I cùng D tương ứng). ”
Một cách dễ dàng để hiểu: “Một bộ điều khiển PID giám sát giá trị ‘sai số’ là sự việc sai khác giữa đo và vị trí đặt mong muốn. Bộ điều khiển nỗ lực giảm thiểu không đúng số bằng phương pháp điều chỉnh .”
Vì vậy, các bạn khai báo cùng với PID nguồn vào đo lường, nơi bạn muốn đo lường (“Setpoint”,) và biến hóa để điều chỉnh làm cho điều ấy xảy ra (“đầu ra”.)
Hiểu rõ rộng về PID vào Youtube:
https://www.youtube.com/watch?v=UR0hOmjaHp0
Trong dự án này:
Input là giá chỉ trị thời hạn thực lúc này từ cảm biến hall, được update liên tục bởi vì vị trí của nam châm hút lơ lững sẽ biến đổi theo thời gian thực.Điểm để (Setpoint)là quý hiếm từ cảm biến Hall, được đo khi nam châm từ lơ lững ở vị trí cân bằng, trung tâm đế. Giá trị này được cố định và không biến đổi theo thời gian.Output là vận tốc để điều khiển nam châm hút từ điện.Tải tủ sách Arduino PID tại https://playground.arduino.cc/Code/PIDLibrary
Chúng ta cần thực hiện một vài bộ tinh chỉnh PID vào Arduino, một đến trục X cùng một mang lại trục Y.
Bước 4: Danh sách linh phụ kiện cần thiết
Cuộn dây đồng- X4Arduino pro mini- X1Điện trở 5.6K ohm – X2Điện trở 180K ohm – X2Điện trở 47K ohm – X2Chiết áp 10K ohm – X2Tấm vật liệu bằng nhựa khổ A5 – X1Khung mộc – X1Breadboard – X1Vít 3mm – X8Dây điệnVật bỏ lên khung lơ lững
Bước 5: Công cụ
Dưới đây là danh sách những công cụ, thường được sử dụng bởi ngẫu nhiên ai.
Mỏ hànCưa tayĐồng hồ vạn năngTua vítOsilloscope (bạn hoàn toàn có thể sử dụng vạn năng cầm thế)Bảng khoanSúng phun keo nóngKìm điện tửBước 6: Bộ điều khiển LM324 Opamp, L298N cùng SS495a
LM324 Op-amp
Các cỗ khuếch đại hoạt động (op-amps) là một vài mạch quan liêu trọng, được sử dụng rộng rãi và linh hoạt nhất hiện nay.
Chúng tôi sử dụng opamp để khuếch đại bộc lộ từ cảm biến từ, mục tiêu là tăng cường độ nhạy nhằm arduino dễ dãi nhận ra sự đổi khác của trường đoản cú trường. Khi chỉ đổi khác một vài ba mV ở cổng đầu ra của cảm biến từ, sau khi qua bộ khuếch đại nó gồm thể đổi khác thành vài ba trăm mV trong Arduino. Điều này là quan trọng để giữ đến bộ điều khiển PID ổn định định.
LM324 tất cả 4 cỗ khuếch đại, được cho phép bạn áp dụng linh hoạt, tuy nhiên trong dự án này, tôi chỉ việc hai bộ khuếch đại, một mang đến trục X với một mang đến trục Y.
Mô-đun L298N
L298N thường xuyên được thực hiện trong điều khiển vận tốc và vị trí hướng của hai động cơ DC, hoặc tinh chỉnh và điều khiển một bộ động cơ bước lưỡng cực một biện pháp dễ dàng. Mô-đun L298N có thể được sử dụng với động cơ bao gồm điện áp trường đoản cú 5 mang lại 35V DC.
Ngoài ra còn tồn tại một bộ điều chỉnh 5V bên trên board, bởi vì vậy nếu năng lượng điện áp cung cấp của bạn lên mang lại 12V chúng ta cũng có thể lấy ra mối cung cấp 5V từ board.
Trong dự án này, tôi đã sử dụng L298N để tinh chỉnh và điều khiển hai cặp cuộn dây điện từ và sử dụng đầu ra 5V để cấp nguồn cho cảm ứng Arduino.
Sơ đồ gia dụng mô-đun:
Out 2: cặp nam châm hút từ điện XOut 3: cặp nam châm điện YCung cung cấp điện đầu vào: dc 12v đầu vàoGND: mặt đất5v: 5v áp ra output cho Arduino và cảm biến từEnA: nhảy tín hiệu PWM mang đến Out 2In1: nhảy tính hiệu out 2In2: Bật hào kiệt Out 2In3: Bật chức năng Out 3In4: Bật thiên tài Out 3EnB: bật tín hiệu PWM mang lại Out 3Đấu nối cùng với Arduino: chúng ta cần đào thải 2 cỗ nối trong chân EnA cùng EnB, tiếp nối nối 6 chân In1, In2, In3, In4, EnA, EnB với Arduino. Chi tiết trong cách tiếp theo.
Cảm biến chuyển Từ SS495a
SS495a là cảm biến Từ với áp sạc ra analog.
Lưu ý sự khác biệt giữa cổng output analog và đầu ra digital, chúng ta không thể sử dụng cảm biến với áp sạc ra digital trong dự án này, vì nó chỉ tất cả hai trạng thái 1 hoặc 0, bởi vì vậy chúng ta không thể đo áp ra output của trường đoản cú trường.
Một cảm biến analog sẽ trả về một dải năng lượng điện áp từ bỏ 250mV mang đến Vcc, mà chúng ta cũng có thể đọc với Đầu vào analog của Arduino.
Bước 7: chuẩn bị phần đế
Tôi áp dụng một chậu đất nung nhỏ với 2 lần bán kính 3 3 phần tư “, hay được thực hiện để trồng hoa hoặc xương rồng. Chúng ta có thể sử dụng vật dụng dụng khác.
Sử dụng một mũi khoan 8mm để tạo ra một lỗ gần lòng chậu, được áp dụng để giữ lại giắc DC.
Bước 8: In 3d khung lơ lững
In 3d
In size lơ lững đựng nam châm bằng tập tin STL tại đây. Bạn cũng có thể đặt in giá bán rẻ tại đây.
Cắt laser
Cắt hai miếng vật liệu bằng nhựa với tập tin nhưng tôi đang đính kèm dưới dạng AcrylicLaserCut.dwg. Đây là 1 trong những tập tin autocad.
Miếng vật liệu nhựa được thực hiện để hỗ trợ nam châm và nam châm hút từ điện, phần sót lại để che phủ bề mặt của chậu.
AcrylicLaserCut.dwg
Bước 9: chuẩn bị mô-đun cảm biến Từ SS495a
Cắt breadboard pcb thành nhị mảnh, một mảnh nhằm đính kèm cảm ứng từ cùng mảnh còn lại để gắn mạch LM324.
Gắn cảm biến từ vuông góc cùng với pcb. Lưu ý nhì mặt cảm ứng xoay cùng với nhau, hàn vắt định.
Sử dụng những dây nhằm nối nhì chân VCC của các cảm ứng với nhau, làm tựa như với các chân GND. Các chân áp ra output là riêng biệt biệt.
Bước 10: Mạch Opamp
Hàn size IC và các điện trở để pcb theo sơ đồ, chú ý đặt hai phân tách áp vào cùng 1 phía để điều chỉnh dễ dàng.
Hai dây cổng output LM324 nối cùng với Arduino. Đầu vào 12V nối với đầu vào 12V của mô-đun L298N, đầu ra output 5V của mô-đun L298N được nối cùng với 5V của chiết áp.
Xem thêm: Sữa Rửa Mặt Senka Màu Xanh Dương) Sp006815 &Ndash; Ngọc Việt Store
Bước 11: gắn ráp nam châm từ điện
Lắp ráp các nam châm điện trên tấm nhựa, cố định và thắt chặt chúng tại bốn lỗ ngay sát trung tâm. Vặn những vít nhằm tránh di chuyển.
Bởi vì nam châm hút từ điện đối xứng chiếu qua tâm, chúng luôn luôn ở cực ngược nhau, làm sao cho các dây phía bên trong nam châm năng lượng điện được nối với nhau, những dây ở bên phía ngoài của nam châm từ điện được nối với L298N.
Kéo dây xuống dưới tấm nhựa thông qua các lỗ gần đó để nối với L298N.
Lời khuyên: Dây đồng được bao phủ một lớp biện pháp điện, bởi vì vậy bạn phải cởi nó bằng dao trước khi bạn có thể hàn bọn chúng lại cùng với nhau, hãy sử dụng Ống teo nhiệt sau khoản thời gian hàn.
Bước 12: lắp mô-đun cảm ứng và nam châm
Sử dụng keo dán giấy nóng cần nên dán mô-đun cảm biến giữa nam châm hút từ điện, một ở phía trước với một ở phương diện sau.
Bước tiếp theo là đính thêm ráp các nam châm hút trên tấm nhựa. Kết phù hợp hai nam châm từ D15 * 4mm và nam châm D15 * 3mm với nhau để chế tạo thành một hình trụ, nam châm từ và nam châm điện có cùng chiều cao.
Lắp ráp các nam châm hút giữa những cặp nam châm hút điện, chú ý các cực của phương diện trên nam châm từ phải giống như nhau.
Bước 13: Đầu cắm nguồn DC và đầu ra output 5V L298N
Hàn giắc mối cung cấp DC với nhị dây nối lại bằng ống teo nhiệt. Giắc nguồn DC được nối với nguồn vào của mô-đun L298N, cổng đầu ra 5V của nó sẽ cung cấp nguồn mang đến Arduino.
Bước 14: L298N và Arduino
Nối mô-đun L298N cùng với Arduino theo sơ vật dụng trên.
EnEn
Bước 15: Nối Arduino Pro Mini
Vì Arduino pro mini ko có ngẫu nhiên cổng nối liền nào, bạn cần nối một serial port bên ngoài.
FTDI Basic sẽ được sử dụng để lập trình (và cấp cho nguồn) mang lại Pro Mini.
Bước 16: sẵn sàng khung lơ lững
Gắn hai nam châm hút D35 * 5 cùng với nhau nhằm tăng trường đoản cú tính.
Bước 17: giá chỉ trị nơi đặt chuẩn
Tải lịch trình ReadSetpoint.ino về Arduino. Chương trình này sẽ đọc các giá trị của cảm ứng từ cùng gửi nó đến máy tính xách tay thông qua cổng nối tiếp. Mở cổng COM để thấy nó.
Cắm 12V DC vào giắc nguồn DC, chúng ta có thể sử dụng osilloscope nhằm đọc quý hiếm cảm biến.
Quan sát những giá trị bên trên màn hình, điều chỉnh bằng phương pháp điều chỉnh hai phân tách áp. Giá trị tốt nhất là 560, cơ hội đó áp sạc ra của cảm ứng là khoảng chừng 2.5V.
Sau khi thiết lập cấu hình điểm đặt, đặt nam châm hút từ lơ lững phía trên phần đế cùng lắc nó để xem biến đổi điểm đặt lên trên màn hình.
Mẹo: Đánh vết cặp nam châm hút điện và tách áp tương xứng trong trục X và Y để bạn có thể dễ dàng sửa chúng sau này.
ReadSetpoint.ino
Bước 18: thiết lập chương trình chính
Tải công tác chính Levitation.ino.
Sử dụng keo dán giấy để cố định và thắt chặt nam châm và giá đỡ nam châm, được in 3 chiều trước đó.
Mẹo: Sau khi download chương trình chính, bạn cũng có thể thực hiện những điều chỉnh bé dại trên cỗ chiết áp để gia công cho khung lơ lững cố định ở giữa.
Bước 20: Ráp trả thiện
Đầu tiên gắn giắc nguồn DC vào chậu, sau đó đặt những phần còn sót lại vào chậu.
Cuối cùng, để tấm nhựa còn sót lại lên mồm chậu.
Bước 21: dứt và thưởng thức
Chỉ với phần đông vật dụng dễ dàng tìm trong gia đình và đông đảo viên nam châm có độ từ bỏ tính mạnh, chúng ta cũng có thể tạo ra những con quay có công dụng bay lửng lơ trong ko trung. Nếu là một tình nhân thích các trò ảo thuật không sờ tay thì đây chính là một trò ko thể vứt qua.
Đây cũng là một trong những trò chơi lộ diện nhiều ở trong những năm thập niên 90 của gắng kĩ trước, nó thực hiện loại nam châm hút gốm quánh biệt.
Vật liệu cần chuẩn chỉnh bị:-Các trang bị dụng như vòng bi, bút chì, băng keo, nhựa, giấy ghi chú, nhựa hoặc giấy cứng.-Một số viên nam châm hút vĩnh cửu neodymium.
Các bước thực hiện:
Bước 1: mẫu mã inNhư đã reviews ở trên, loại nhỏ quay này là đồ đùa sử dụng nam châm hút gốm vào thập niên 90 mà lại trong bài viết này nó được sửa chữa bằng nam châm hút từ đất hiếm, nam châm hút neodymium, loại nam châm hút có kích thước rất chuẩn.
Ở bước thứ nhất là in mẫu y hệt như trong hình trên, số đông vòng tròn trong hình là nơi đặt những viên nam châm hút và một điều cần chắc chắn là là đường kính của nó phải bởi với đường kính của viên hít. Lúc xong, bạn cần phải cắt mẫu mã này thành một bệ đỡ hình vuông.
Bước 2: giảm và dán mẫu mã in lên gỗỞ bước tiếp theo sau này, bạn cần cắt miếng mộc ra theo các kích cỡ giống với trong chủng loại in ở cách 1. Lưu lại ý, bạn cũng có thể sử dụng bất kỳ loại mộc nào tuy nhiên hãy đảm bảo an toàn độ dày buổi tối thiếu là 0.6cm.
Khi đang dán mẫu mã giấy in lên miếng gỗ thì bạn dùng một mũi sắt nhọn lưu lại vị trí của các tâm hình tròn. Đây là nơi dùng để làm đặt mũi khoan vào đầu tiên, hoặc dùng dao làm thủ công nếu không có máy khoan những lỗ tròn này.
Bước 3: Chèn nam châm hút vào những lỗ trònỨng với từng lỗ được khoan thì bạn cần chèn một nam châm hút vào lỗ, cần được đặt các cực nam châm theo một hướng, cực Bắc của nam châm từ nên đặt úp xuống phía dưới.
Lần lượt lấy những viên nam châm cho xuống những lỗ rồi sử dụng thanh gỗ dấn nó xuống phía bên dưới cùng. Tiến hành tương tự cho đến khi lắp dứt nam châm cho toàn bộ các lỗ. Nên được đặt một tấm sắt sống phía dưới để giữ mang đến tấm gỗ được chắc chắn hơn (nếu cần).
Bước 4: Làm bé quayCó nhiều phương pháp để làm bé quay gồm gắn phái nam châm, tuy nhiên ở đây xin reviews đến các bạn cách cần sử dụng cây cây viết chì sẽ được cắt ngắn khoảng 3-4cm và vuốt làm cho một đầu luôn luôn được dung nhan nhọn. Kế tiếp dùng một chất keo đen (loại keo dính điện) quấn xung quanh cây viết chì làm sao cho đường kính của chính nó bằng đường kính của vòng tròn phía trong của nam châm từ gốm (nam châm vòng). Ở phía trên Tự Tay Làm thực hiện loại nam châm vòng RC62 với cực Bắc phía xuống phía dưới.
Video thực hiện:
Lưu ý, chúng ta có thể tốn một khoảng thời hạn để kiểm soát và điều chỉnh vị trí của nam châm hút cho tương xứng hoặc đã cảm thấy tức bực khi quay bé quay cùng nhẹ nhàng nâng nó lên cao. Chúc bạn có một trò ảo ảnh thuật thú vị trước đầy đủ cặp mắt hiếu kỳ đang chờ đợi.
