Custodia per levitatore acustico: 14 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:03

Il levitatore acustico di Asier Marzo è una cosa molto popolare qui su instructables. L'ho costruito, funzionava ma ho notato un paio di problemi. Per esempio:

1. Lo spazio stampato in 3D tra le ciotole è un po' fragile.
2. Il levitatore non può stare in piedi da solo a causa della sua curvatura.
3. Tutta l'elettronica è fragile e un po' brutta.

Quindi ho costruito questo caso. Fa un paio di cose come:

1. Serve da supporto.
2. Nasconde tutta l'elettronica.
3. Illumina gli oggetti levitati.
4. Cambia la tensione che entra nel driver che è importante quando si fanno levitare liquidi.
5. Mostra la tensione di ingresso e di uscita.

Se guardi la seconda immagine puoi notare che sono state apportate molte modifiche al modello originale.

Passaggio 1: elenco delle parti

Avrai bisogno di questi componenti:

levitatore acustico

Convertitore step-up variabile LM2577

Potenziometro preciso da 10K ohm

2x interruttore a levetta

2x LED bianchi

2x LED UV

Acrilico, MDF o altro materiale da cosa lo taglierai?

Telecamera endoscopica IP68 (opzionale)

supporto per telecamera per endoscopio (opzionale)

Passaggio 2: elenco degli strumenti

Questi strumenti potrebbero essere utili:

1) taglierina laser (ho usato GCC SLS 80)

2) saldatore

3) pistola per colla a caldo

4) trapano acumatore

5) set di cacciaviti

6) set di punte da trapano

7) spellacavi

8) multimetro

9) marcatore

Passaggio 3: tagliare la custodia

Perché ho scelto la custodia tagliata al laser invece di quella stampata in 3D? La risposta è semplice. È più veloce da realizzare, più economico e il case finale sarà molto robusto.

La cosa da fare ora è scegliere il materiale da cui lo taglierai. Il legno o MDF è elegante ed economico, e l'acrilico è futuristico e se aggiungi l'acrilico trasparente vedrai tutta l'elettronica all'interno. Ho scelto l'acrilico.

Ho progettato questo caso in Corel. Se non hai accesso a un laser cutter (come me) ci sono molti servizi locali a cui puoi dare questo file e te lo taglieranno a un prezzo accessibile. Tutti i file necessari sono inclusi in questo passaggio.

Nota: questo caso è stato disegnato per materiale di 3 mm di spessore. Assicurati di avere questo spessore

Passaggio 4: mettere insieme i pezzi

Hai già tagliato tutti i pezzi, si adattano tutti, quindi ora puoi costruire la custodia. Immagina che il caso sia un prisma e che la forma C sia la base. Ora, con un po' di senso dell'immaginazione 3D, sono sicuro che puoi costruirlo.

Passaggio 5: aggiunta del nucleo del levitatore

Ora, se hai costruito la forma base della cassa, puoi aggiungere il nucleo del levitatore. Il caso è progettato in questo modo, che si adatta alla curvatura del levitatore. Basta inserire il levitatore tra due fori della custodia e incollarlo in posizione.

Passaggio 6: aggiunta di componenti elettronici

Il levitatore è incollato, quindi ora è il momento giusto per collegare tutta l'elettronica necessaria. L'opzione migliore è incollare il driver nella parte centrale, quindi i fili delle ciotole superiore e inferiore non devono essere così lunghi e devi mettere un mucchio di altre cose nella parte inferiore della custodia. I fili dal driver andranno quindi ad arduino nano, che sarà nella parte inferiore del case. Cosa molto importante da fare è aggiungere un jumper tra D10 e D11 di arduino nano.

Il connettore cilindrico CC sarà anche nella parte centrale. All'inizio, l'energia da esso andrà direttamente al driver, ma in seguito andrà al modulo caricabatterie agli ioni di litio e il driver sarà alimentato dalla batteria agli ioni di litio. Ciò significa che il levitatore funzionerà anche lontano dalla presa.

Ho anche aggiunto un interruttore sul pannello di controllo anteriore. Un pin dell'interruttore è collegato a + del barilotto CC e l'altro all'ingresso a 12 V del driver. Questo sarà necessario quando sarà alimentato dalla batteria agli ioni di litio.

Passaggio 7: aggiunta di illuminazione

In generale le particelle che possono levitare sono piccole. E anche le piccole cose sono difficili da vedere. Quindi penso che l'illuminazione a LED sia una buona idea. Ho appena praticato due fori da 3 mm nella plastica nella parte superiore e inferiore del levitatore. Quindi ho incollato entrambi i LED in posizione e li ho collegati all'uscita a 3,3 V di arduino nano.

Un'idea interessante è dipingere le particelle che levitino con l'evidenziatore UV e incollare i LED UV invece di quelli classici. Ho aggiunto sia l'illuminazione normale che quella UV. Ho anche aggiunto l'interruttore, così posso passare da UV a normale. Il posto migliore per posizionare i LED UV è nello spazio tra il pannello di controllo e il resto del case.

Se vuoi solo un'illuminazione normale, collega entrambi i LED bianchi alle uscite GND e 3.3V di arduino nano. Se vuoi sia normale che UV, segui lo schema incluso. Ulteriori informazioni sul montaggio dei LED UV sono nel passaggio 10.

Ho caricato alcune immagini per il confronto di UV e LED. Tutte queste immagini sono state scattate al buio assoluto (nessuna luce ambientale). Come puoi vedere, i LED normali illuminano l'intero dispositivo, mentre i LED UV evidenziano la particella stessa (e questo è fantastico di notte).

Passaggio 8: Elettronica - Volume II

All'inizio, è necessario dissaldare il trimmer 10K originale di LM2577 e sostituirlo con un preciso potenziometro da 10K. Anche l'aggiunta di una manopola del potenziometro è una buona idea.

Collegare il polo + del cilindro CC a IN+ di LM2577 e collegare - dal cilindro CC a IN- di LM2577. Quindi collegare OUT+ e OUT- da LM2577 a 12V e GND di L298N.

Passaggio 9: aggiungi il pannello di controllo

Quando ci sono così tanti componenti elettronici da controllare in questo dispositivo, penso che aggiungere un pannello di controllo sia una buona cosa. Queste sono le cose che puoi controllare da questo pannello:

1) ACCENDERE o SPEGNERE il dispositivo

2) passare dall'illuminazione a LED bianco a quella a LED UV

3) controllare e controllare la tensione che entra nel driver (questo è importante quando gli oggetti levitati non sono simmetrici e stabili)

Quindi, ho appena praticato tre fori per due interruttori e per il potenziometro e ho incollato l'LM2577 in posizione. Il foro per la visualizzazione della tensione è tagliato al laser. Poi ho incollato i LED UV. È importante puntare con precisione i LED UV (è più un raggio che una luce).

Passaggio 10: levitatore acustico versione 2.0

Congratulazioni! Hai finito! Niente più edifici. Goditi il tuo dispositivo.

Passaggio 11: fotocamera

Quando mostri il tuo levitatore a molte persone in una presentazione (a me succede spesso), o quando vuoi fare foto di ciò che stai levitando, è utile avere una macchina fotografica del levitatore. Ho comprato una piccola fotocamera per endoscopio economica da ebay e ho realizzato un supporto stampato in 3D per questo. Puoi semplicemente inserire la fotocamera nel supporto, inserire il supporto nel levitatore e puoi accendere la fotocamera. QUI è la pagina di Thingsiverse. per il titolare.

Passaggio 12: organizza le tue particelle

Questo non è necessario, ma penso che sia bene menzionarlo. Ci sono così tanti tipi di cose che puoi levitare. Ma le basi sono: polistirolo, acqua e alcool. Hai anche bisogno di alcuni strumenti come pinzette e siringhe. Quindi ho preso alcune piccole scatole dalle mentine, ho aggiunto delle etichette, l'ho messo in una scatola più grande in modo che le particelle per levitare fossero organizzate.

Passaggio 13: altri esperimenti

Quando stavo giocando con il levitatore, ho scoperto alcuni esperimenti divertenti (oltre alla levitazione).

Quindi, il primo esperimento è che le persone non dovrebbero sentire il levitatore (perché la sua frequenza è 40khz). Alcune persone sentono frequenze molto alte quando sono vicine al levitatore, ma sono solo le onde acustiche che rimbalzano su altri oggetti. Ma questo gruppo di persone è molto piccolo (1 su 10, principalmente bambini). Ma se metti degli oggetti nel campo acustico, risuonano e questo provoca l'emissione di frequenze molto più basse. Tutti sentono questa frequenza. Il foglio di alluminio ha l'effetto di risonanza più forte da quello che ho provato.

Il secondo esperimento è l'estintore. Il campo di pressione acustica è abbastanza forte da far esplodere una candela. Quindi accendi semplicemente una candela, la metti nel levitatore, accendi il levitatore e guardi. La candela dovrebbe essere spenta in breve tempo.

Attenzione: metti sempre la candela nel levitatore acceso (così riduci al minimo il tempo in levitatore) altrimenti rischi di danneggiare i trasduttori

Passaggio 14: Considerazioni finali

Grazie per aver letto tutto questo istruibile fino a questo punto.

Penso che il levitatore acustico sia una cosa davvero fantastica. È un esperimento di fisica interessante ed educativo. Un grande ringraziamento ad Asier Marzo che ha condiviso le istruzioni per il levitatore acustico. È divertente ed educativo.

Ho aggiunto un aspetto elegante a questo dispositivo futuristico. Spero che qualcuno di voi che legge questo farà dei bei casi. Divertiti!