Máy RỜI KHỎI SIÊU ÂM sử dụng ARDUINO: 8 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Rất thú vị khi nhìn thấy một thứ gì đó lơ lửng trên không trung hoặc không gian tự do như phi thuyền của người ngoài hành tinh. đó chính xác là những gì một dự án chống trọng lực hướng đến. Đối tượng (về cơ bản là một mảnh giấy nhỏ hoặc thermocol) được đặt giữa hai đầu dò siêu âm tạo ra sóng âm thanh. Vật thể lơ lửng trong không khí do những sóng này dường như có tác dụng phản trọng lực.

trong hướng dẫn này, chúng ta hãy thảo luận về máy bay siêu âm và chúng ta hãy xây dựng một máy bay bằng Arduino

Bước 1: Điều này có thể xảy ra như thế nào

Để hiểu cách thức hoạt động của lực bay âm thanh, trước tiên bạn cần biết một chút về lực hấp dẫn, không khí và âm thanh. Đầu tiên, lực hấp dẫn là một lực làm cho các vật thể hút nhau. Một vật thể khổng lồ, giống như Trái đất, dễ dàng thu hút các vật thể ở gần nó, như quả táo treo trên cây. Các nhà khoa học vẫn chưa quyết định chính xác điều gì gây ra sức hút này, nhưng họ tin rằng nó tồn tại ở khắp mọi nơi trong vũ trụ.

Thứ hai, không khí là một chất lỏng hoạt động về cơ bản giống như cách chất lỏng hoạt động. Giống như chất lỏng, không khí được tạo thành từ các hạt cực nhỏ chuyển động tương quan với nhau. Không khí cũng chuyển động giống như nước - trên thực tế, một số thử nghiệm khí động học diễn ra dưới nước thay vì trên không. Các hạt trong khí, giống như các hạt tạo thành không khí, chỉ đơn giản là xa nhau hơn và chuyển động nhanh hơn các hạt trong chất lỏng.

Thứ ba, âm thanh là một dao động truyền qua một môi trường, như chất khí, chất lỏng hoặc vật rắn. nếu bạn đánh một cái chuông, chuông rung trong không khí. Khi một mặt của chuông di chuyển ra ngoài, nó sẽ đẩy các phân tử không khí bên cạnh nó, làm tăng áp suất trong vùng đó của không khí. Vùng có áp suất cao hơn là vùng nén. Khi mặt bên của chuông di chuyển trở lại, nó kéo các phân tử ra xa nhau, tạo ra một vùng áp suất thấp hơn được gọi là vùng hiếm. Nếu không có chuyển động này của các phân tử, âm thanh không thể truyền đi, đó là lý do tại sao không có âm thanh trong chân không.

máy bay âm thanh

Một máy bay âm thanh cơ bản có hai bộ phận chính - một bộ chuyển đổi, là một bề mặt rung động tạo ra âm thanh và một bộ phản xạ. Thông thường, bộ chuyển đổi và phản xạ có bề mặt lõm để giúp tập trung âm thanh. Một sóng âm thanh truyền ra khỏi bộ chuyển đổi và bật ra khỏi bộ phản xạ. Ba tính chất cơ bản của sóng phản xạ du hành này giúp nó lơ lửng các vật thể trong không trung.

khi một sóng âm thanh phản xạ ra khỏi bề mặt, sự tương tác giữa lực nén của nó và các tác động hiếm gây ra nhiễu. Các nén đáp ứng các nén khác sẽ khuếch đại lẫn nhau và các nén đáp ứng các giao dịch hiếm gặp sẽ cân bằng lẫn nhau. Đôi khi, phản xạ và giao thoa có thể kết hợp để tạo ra sóng dừng. Sóng đứng dường như dịch chuyển qua lại hoặc dao động theo từng đoạn thay vì truyền từ nơi này sang nơi khác. Ảo ảnh về sự tĩnh lặng này chính là cái tên gọi của chúng cho sóng đứng. Các nút của sóng dừng là lý do của chuyển động âm thanh.

Bằng cách đặt một tấm phản xạ cách đầu dò một khoảng thích hợp, bộ hấp dẫn âm thanh sẽ tạo ra một sóng dừng. Khi định hướng của sóng song song với lực kéo của trọng lực, các phần của sóng dừng có áp suất hướng xuống không đổi và các phần khác có áp suất hướng lên không đổi. Các nút có rất ít áp lực.

vì vậy chúng tôi có thể đặt các vật nhỏ ở đó và bay lên

Bước 2: Các thành phần cần thiết

• Arduino Uno / Arduino Nano ATMEGA328P
• Mô-đun siêu âm HC-SR04
• Mô-đun cầu H L239d L298
• Pcb chung
• Pin 7.4v hoặc nguồn điện
• Kết nối dây.

Bước 3: Sơ đồ mạch

nguyên lý làm việc của mạch rất đơn giản. Thành phần chính của dự án này là Arduino, IC điều khiển động cơ L298 và đầu dò siêu âm được thu thập từ mô-đun cảm biến siêu âm HCSR04. Nói chung, cảm biến siêu âm truyền sóng âm của tín hiệu tần số từ 25khz đến 50 kHz và trong dự án này, chúng tôi đang sử dụng đầu dò siêu âm HCSR04. Sóng siêu âm này tạo ra sóng đứng với các nút và phản âm.

tần số làm việc của đầu dò siêu âm này là 40 kHz. Vì vậy, mục đích của việc sử dụng Arduino và đoạn mã nhỏ này là tạo ra tín hiệu dao động tần số cao 40KHz cho cảm biến siêu âm hoặc đầu dò của tôi và xung này được áp dụng cho đầu vào của IC điều khiển động cơ đấu L293D (từ chân Arduino A0 & A1) để điều khiển đầu dò siêu âm. Cuối cùng, chúng tôi áp dụng tín hiệu dao động tần số cao 40KHz này cùng với điện áp dẫn động thông qua IC lái xe (thường là 7.4v) trên đầu dò siêu âm. Kết quả là đầu dò siêu âm tạo ra sóng âm thanh. Chúng tôi đặt hai đầu dò đối mặt với nhau theo hướng ngược lại sao cho có một khoảng trống giữa chúng. Sóng âm thanh truyền giữa hai đầu dò và cho phép vật thể trôi nổi. Hãy xem video để biết. Thêm thông tin mọi thứ được giải thích trong video đó

Bước 4: Chế tạo đầu dò

Đầu tiên chúng ta cần làm tan bộ phát và bộ thu từ mô-đun siêu âm. Đồng thời tháo nắp bảo vệ sau đó kết nối dây dài với nó. Sau đó đặt đầu phát và đầu thu lên nhau hãy nhớ, vị trí của đầu dò siêu âm rất quan trọng. Chúng phải đối mặt với nhau theo hướng ngược lại, điều này rất quan trọng và chúng phải nằm trên cùng một đường thẳng để các sóng âm siêu âm có thể truyền đi và giao nhau theo các hướng ngược nhau. Đối với điều này, tôi đã sử dụng tấm xốp, các loại hạt và bot

Mời các bạn xem video làm để hiểu rõ hơn

Bước 5: Lập trình

Mã hóa rất đơn giản, chỉ trong vài dòng. Sử dụng đoạn mã nhỏ này với sự trợ giúp của bộ hẹn giờ và các chức năng ngắt, chúng tôi đang tạo mức cao hoặc thấp (0/1) và tạo ra tín hiệu dao động 40Khz tới các chân đầu ra của Arduino A0 và A1.

tải xuống mã Arduino từ đây

Bước 6: Kết nối

kết nối mọi thứ theo sơ đồ mạch

hãy nhớ kết nối cả hai cơ sở với nhau

Bước 7: Những điều quan trọng và cải tiến

Vị trí của đầu dò là rất quan trọng, vì vậy hãy cố gắng đặt đầu dò ở vị trí thích hợp

Chúng tôi chỉ có thể nâng những mảnh nhỏ của vật thể nhẹ như nhiệt và giấy

Nên cung cấp dòng điện ít nhất 2 amp

Tiếp theo, tôi cố gắng bay các vật thể lớn lên vì điều đó đầu tiên tôi tăng số không. Của người phát và người nhận mà didint hoạt động. Vì vậy, tiếp theo tôi đã thử với điện áp cao mà cũng không thành công.

Cải tiến

Sau đó tôi hiểu rằng tôi đã thất bại vì. Việc bố trí các bộ chuyển đổi nếu chúng ta sử dụng nhiều bộ truyền thì chúng ta nên bố trí theo cấu trúc Curvy.

Bước 8: Cảm ơn

Có gì nghi ngờ Comment nó bên dưới