Uccello robotico: 8 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:00

Questo progetto ti mostra come creare un uccello robotico che beve acqua.

Puoi guardare l'uccello al lavoro nel video.

L'oscillatore è costituito da un semplice circuito flip-flop che viene attivato quando l'uccello tocca uno dei due contatti.

Forniture

Avrai bisogno:

- kit cambio, - motore a corrente continua (non è necessario un motore ad alta potenza, non utilizzare un motore a bassa corrente che non sarà in grado di ruotare la grande massa corporea dell'uccello), - filo da 2 mm o 1,5 mm, - filo da 0,9 mm, - Batteria da 9 V per alimentare il relè o altra batteria se non riesci a trovare il relè da 9 V. Il circuito dovrebbe funzionare a 3 V minimo o anche a 2 V a seconda dei componenti utilizzati. Se si utilizza un alimentatore da 3 V, utilizzare un relè che accenda almeno 2 volt perché la tensione della batteria diminuirà con il tempo man mano che la batteria si scarica, - Relè DPDT (doppio polo a due vie) (relè a 12 V potrebbe funzionare con 9 V), - due batterie da 1,5 V o alimentatore regolabile per alimentare il motore in corrente continua. Due batterie da 1,5 V poste in serie forniranno 3 V che è una tensione tipica richiesta per la maggior parte dei piccoli motori CC. Tuttavia, il 3 V non è adatto a tutti i motori. Utilizzare la tensione appropriata per il motore per fornire energia sufficiente per ruotare la grande massa corporea dell'uccello di metallo. Si prega di verificare con le specifiche quando si ordina online o si acquista nel negozio. Questo è il motivo per cui l'alimentatore regolabile potrebbe essere una buona idea.

- due PNP BJT (transistor bipolare a giunzione) per uso generale (2N2907A o BC327), non utilizzare BC547 o altri transistor a bassa corrente economici, - due NPN BJT per uso generale (2N2222 o BC337) o un NPN per uso generale e un transistor di potenza BJT NPN (TIP41C), non utilizzare BC557 o altri transistor a bassa corrente economici, - due transistor 2N2907A o BC337 (è possibile utilizzare un TIP41C transistor di potenza per pilotare il relè al posto del 2N2907A/BC337), - tre resistori da 2,2 kohm, - quattro resistori da 22 kohm, - un resistore ad alta potenza da 2,2 ohm (opzionale - è possibile utilizzare un cortocircuito), - un diodo generico (1N4002), - saldatore (opzionale - puoi attorcigliare i fili insieme), - fili (molti colori).

Passaggio 1: assemblare il cambio

Scegli il rapporto di trasmissione 344.2: 1, che è la potenza massima e la velocità più bassa.

È possibile acquistare un cambio assemblato o utilizzarne uno da una vecchia auto telecomandata. Se la velocità è troppo alta puoi sempre ridurre la tensione di alimentazione al motore.

Passaggio 2: crea il supporto per l'uccello

Il supporto è costituito principalmente da filo rigido da 2 mm. È lungo 10 cm, largo 10 cm e alto 16 cm.

Passaggio 3: crea il corpo dell'uccello

L'uccello è alto 30 cm ed è composto principalmente da filo duro di 2 mm.

Dopo aver realizzato l'uccello, lo attacchi agli ingranaggi dal filo da 0,9 mm.

Cerca di rendere il corpo dell'uccello il più piccolo possibile, ma assicurati che tocchi i terminali del filo. L'uso di un filo metallico da 1,5 mm invece di un filo metallico da 2 mm ridurrà il peso corporeo dell'uccello e aumenterà le possibilità che questa scultura in movimento funzioni effettivamente perché il piccolo motore CC potrebbe non essere in grado di spostare la massa corporea dell'uccello grande.

Passaggio 4: attaccare l'uccello al supporto

Attacca l'uccello al supporto con un filo da 0,9 mm.

Passaggio 5: collegare i terminali elettronici

Collegare i terminali anteriore e posteriore. Il terminale posteriore è costituito da una curva di filo da 0,9 mm a forma di semicerchio (osservare attentamente l'immagine).

Quindi collegare il filo da 2 mm per completare al terminale anteriore.

Passaggio 6: crea il circuito

Il circuito sta calzando è un circuito flip-flop che controlla il relè.

Il "fronte uccello" è il terminale anteriore.

Il "supporto per uccelli" è il collegamento del terminale posteriore.

Il circuito mostrato mostra due interruttori controllati in tensione. In realtà ci sono due interruttori meccanici (i due terminali che hai attaccato nel passaggio precedente) e gli interruttori controllati in tensione sono stati inclusi solo nel circuito perché il software PSpice non consente componenti meccanici e simula solo circuiti elettronici o elettrici.

La resistenza da 2,2 ohm potrebbe non essere necessaria. Questo resistore viene utilizzato se il relè ha un'elevata induttanza è un cortocircuito per lungo tempo fino all'accensione. Questo potrebbe bruciare il transistor di potenza. Se non si dispone di un transistor di potenza, posizionare alcuni transistor NPN in parallelo, collegando tutti e tre i terminali tra loro (collegare base a base, collettore a collettore ed emettitore a emettitore). Questo metodo viene utilizzato per la ridondanza e per ridurre la dissipazione di potenza su ciascun transistor.

Il dissipatore di calore sul transistor non è incluso. Poiché il transistor è saturo, la dissipazione di potenza è molto bassa. Tuttavia, la dissipazione di potenza dipende dal relè. Se il relè consuma corrente elevata, è necessario includere il dissipatore di calore.

I modelli di dissipazione del dissipatore di calore sono mostrati nella simulazione del circuito. Puoi usare uno dei due. Nei due modelli viene utilizzata un'analogia circuitale per le temperature del modello. Se non c'è ventola di raffreddamento e nessun rivestimento, la resistenza al calore corrispondente è zero. Devi presumere che il dispositivo potrebbe surriscaldarsi all'interno della scatola. La potenza dissipata è la corrente, la temperatura è il potenziale di tensione e la resistenza è la resistenza al calore.

Ecco come scegliere la resistenza del dissipatore di calore e la custodia per la resistenza del dissipatore di calore:

Dissipazione di potenza = Vce (tensione collettore emettitore) * Ic (corrente collettore)

Vce (tensione collettore emettitore) = 0,2 volt (circa) durante la saturazione. Ic = (Alimentazione - 0,2 V) / Resistenza Relè (quando acceso)

Puoi collegare un amperometro per verificare quanta corrente consuma il relè quando è acceso.

Resistenza del dissipatore di calore + Resistenza dal case al dissipatore di calore = (Temperatura massima di giunzione del transistor - Temperatura massima della stanza o ambiente) / Dissipazione di potenza (Watt) - Resistenza al calore dalla giunzione al case

Le temperature massime di giunzione del transistor e le resistenze al calore dalla giunzione al case sono specificate nelle specifiche del transistor.

La resistenza della custodia al dissipatore di calore dipende dal composto per il trasferimento di calore, dal materiale della rondella termica e dal montaggio a pressione.

Quindi maggiore è la dissipazione di potenza, minore dovrebbe essere la resistenza del dissipatore di calore. I dissipatori di calore più grandi avranno resistenze al calore inferiori.

Una buona opzione è quella di scegliere un dissipatore di calore con una bassa resistenza al calore se non si comprendono queste formule.

Passaggio 7: collegare il relè

Il relè non deve essere un relè ad alta corrente. In effetti deve essere un relè a bassa corrente. Tuttavia, tieni presente che il motore assorbirà correnti elevate se si ferma a causa di problemi meccanici come problemi con il cambio. Questo è il motivo per cui ho deciso di non utilizzare i transistor per pilotare il motore. Tuttavia, esistono circuiti a transistor a ponte H e circuiti a resistore a ponte H che possono essere utilizzati per azionare i motori.

Passaggio 8: collegare l'alimentazione

Il progetto è ora completo.

Puoi vedere l'uccello al lavoro nel video.