Robotic Bird: 8 bước

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

Dự án này hướng dẫn bạn cách tạo ra một chú chim robot uống nước.

Bạn có thể xem con chim hoạt động trong video.

Bộ dao động được làm từ một mạch lật đơn giản được kích hoạt khi con chim chạm vào một trong hai điểm tiếp xúc.

Quân nhu

Bạn sẽ cần:

- bộ hộp số, - Động cơ một chiều (bạn không cần động cơ công suất cao, không sử dụng động cơ dòng điện thấp sẽ không thể quay khối lượng cơ thể chim lớn), - Dây 2 mm hoặc 1,5 mm, - Dây 0,9 mm, - Pin 9 V để cấp nguồn cho rơ le hoặc pin khác nếu bạn không tìm thấy rơ le 9 V. Mạch phải hoạt động ở mức tối thiểu 3 V hoặc thậm chí 2 V tùy thuộc vào các thành phần mà bạn sử dụng. Nếu bạn đang sử dụng nguồn điện 3 V thì hãy sử dụng một rơ le bật ít nhất 2 vôn vì điện áp của pin sẽ giảm theo thời gian khi pin phóng điện, - Rơ le DPDT (ném đôi cực kép) (rơ le 12 V có thể hoạt động với 9 V), - hai pin 1,5 V hoặc nguồn điện có thể điều chỉnh để cung cấp năng lượng cho động cơ một chiều. Hai pin 1,5 V được đặt nối tiếp sẽ cung cấp 3 V, đây là điện áp điển hình cần thiết cho hầu hết các động cơ DC nhỏ. Tuy nhiên, 3 V không phù hợp với tất cả các động cơ. Sử dụng điện áp thích hợp cho động cơ để cung cấp đủ năng lượng để quay khối cơ thể chim kim loại lớn. Vui lòng kiểm tra thông số kỹ thuật khi bạn đặt hàng trực tuyến hoặc mua hàng tại shop. Đây là lý do tại sao nguồn điện có thể điều chỉnh được có thể là một ý tưởng hay.

- hai mục đích chung PNP BJT (Bipolar Junction Transistor) (2N2907A hoặc BC327), không sử dụng BC547 hoặc bất kỳ bóng bán dẫn dòng điện thấp giá rẻ nào khác, - hai NPN BJT mục đích chung (2N2222 hoặc BC337) hoặc một NPN mục đích chung và một bóng bán dẫn công suất BJT NPN (TIP41C), không sử dụng BC557 hoặc bất kỳ bóng bán dẫn dòng điện thấp nào khác, - hai bóng bán dẫn 2N2907A hoặc BC337 (bạn có thể sử dụng TIP41C bóng bán dẫn điện để điều khiển rơ le thay vì 2N2907A / BC337), - ba điện trở 2,2 kohm, - bốn điện trở 22 kohm, - một điện trở công suất cao 2,2 ohm (tùy chọn - bạn có thể sử dụng mạch ngắn), - một diode đa năng (1N4002), - mỏ hàn (tùy chọn - bạn có thể xoắn các dây lại với nhau), - dây (nhiều màu).

Bước 1: Lắp ráp Hộp số

Chọn tỷ số truyền 344,2: 1, là công suất cực đại và tốc độ thấp nhất.

Bạn có thể mua hộp số lắp ráp hoặc sử dụng hộp số từ một chiếc ô tô điều khiển từ xa cũ. Nếu tốc độ nhanh, bạn luôn có thể giảm điện áp cung cấp điện cho động cơ.

Bước 2: Tạo giá đỡ cho chim

Chân đế được làm chủ yếu từ dây cứng 2 mm. Nó dài 10 cm, rộng 10 cm và cao 16 cm.

Bước 3: Tạo cơ thể của chim

Con chim cao 30 cm và được làm chủ yếu từ dây cứng 2 mm.

Sau khi bạn làm con chim, bạn gắn nó vào bánh răng từ dây 0,9 mm.

Cố gắng làm cho thân chim càng nhỏ càng tốt nhưng đảm bảo rằng nó chạm vào các đầu nối dây. Sử dụng dây kim loại 1,5 mm thay vì dây kim loại 2 mm sẽ làm giảm trọng lượng cơ thể con chim, tăng khả năng tác phẩm điêu khắc chuyển động này thực sự hoạt động vì động cơ DC nhỏ có thể không di chuyển được khối lượng cơ thể con chim lớn.

Bước 4: Gắn chim vào giá đỡ

Gắn con chim vào giá đỡ bằng dây 0,9 mm.

Bước 5: Gắn thiết bị đầu cuối điện tử

Gắn các thiết bị đầu cuối trước và sau. Đầu cuối phía sau được làm từ dây 0,9 mm uốn cong theo hình nửa vòng tròn (vui lòng nhìn kỹ hình ảnh).

Sau đó, gắn dây 2 mm để hoàn thành với thiết bị đầu cuối phía trước.

Bước 6: Tạo mạch

Mạch gạt là mạch lật điều khiển rơ le.

"Bird front" là thiết bị đầu cuối phía trước.

"Giá đỡ chim" là kết nối thiết bị đầu cuối phía sau.

Mạch hiển thị đang hiển thị hai công tắc điều khiển điện áp. Trong thực tế, có hai công tắc cơ học (hai thiết bị đầu cuối bạn đã gắn ở bước trước) và công tắc điều khiển điện áp chỉ được bao gồm trong mạch vì phần mềm PSpice không cho phép các thành phần cơ khí và chỉ mô phỏng mạch điện hoặc điện.

Điện trở 2,2 ohm có thể không cần thiết. Điện trở này được sử dụng nếu rơle có độ tự cảm cao bị ngắn mạch trong thời gian dài cho đến khi nó bật. Điều này có thể làm cháy bóng bán dẫn điện. Nếu bạn không có bóng bán dẫn công suất, hãy đặt một vài bóng bán dẫn NPN song song, kết nối cả ba thiết bị đầu cuối với nhau (kết nối đế với đế, bộ thu với bộ thu và bộ phát với bộ phát). Phương pháp này được sử dụng để dự phòng và giảm công suất tiêu tán trên mỗi bóng bán dẫn.

Tản nhiệt trên bóng bán dẫn không được bao gồm. Bởi vì bóng bán dẫn đã bão hòa, sự tiêu tán công suất rất thấp. Tuy nhiên, công suất tiêu tán phụ thuộc vào rơ le. Nếu rơ le tiêu thụ dòng điện cao thì nên bao gồm tản nhiệt.

Các mô hình tản nhiệt được hiển thị trong mô phỏng mạch. Bạn có thể sử dụng bất kỳ cái nào trong hai cái. Trong hai mô hình, phép tương tự mạch được sử dụng cho nhiệt độ của mô hình. Nếu không có quạt làm mát và không có vỏ bọc thì khả năng chịu nhiệt tương ứng bằng không. Bạn phải cho rằng thiết bị có thể bị nóng bên trong hộp. Công suất tiêu hao là dòng điện, nhiệt độ là hiệu điện thế và điện trở là nhiệt trở.

Đây là cách bạn chọn điện trở tản nhiệt và trường hợp để kháng tản nhiệt:

Công suất tiêu tán = Vce (điện áp cực phát) * Ic (dòng thu)

Vce (điện áp cực phát) = 0,2 volt (xấp xỉ) trong thời gian bão hòa. Ic = (Nguồn cung cấp - 0,2 V) / Điện trở rơle (khi bật)

Bạn có thể kết nối một ampe kế để kiểm tra dòng điện mà rơ le tiêu thụ khi bật.

Điện trở tản nhiệt + Điện trở tản nhiệt cho vỏ máy = (Nhiệt độ mối nối bóng bán dẫn tối đa - Nhiệt độ phòng hoặc môi trường xung quanh tối đa) / Công suất tiêu tán (Watts) - Nhiệt độ mối nối với vỏ máy

Nhiệt độ mối nối bóng bán dẫn tối đa và điện trở nhiệt mối nối với trường hợp được quy định trong thông số kỹ thuật của bóng bán dẫn.

Khả năng chống tản nhiệt của vỏ máy phụ thuộc vào hợp chất truyền nhiệt, vật liệu máy giặt nhiệt và cách lắp đặt áp suất.

Vì vậy, cao hơn là tiêu tán điện, thấp hơn nên là điện trở tản nhiệt. Các tản nhiệt lớn hơn sẽ có điện trở nhiệt thấp hơn.

Một phương án tốt là chọn loại tản nhiệt có khả năng chịu nhiệt thấp nếu bạn không hiểu rõ các công thức đó.

Bước 7: Gắn Relay

Rơle không nhất thiết phải là rơle dòng điện cao. Trong thực tế nó phải là một rơle dòng điện thấp. Tuy nhiên, hãy nhớ rằng động cơ sẽ tạo ra dòng điện cao nếu nó dừng lại do các vấn đề cơ học như trục trặc với hộp số. Đây là lý do tại sao tôi quyết định không sử dụng bóng bán dẫn để điều khiển động cơ. Tuy nhiên, có các mạch bán dẫn cầu H và mạch điện trở cầu H có thể được sử dụng để điều khiển động cơ.

Bước 8: Kết nối nguồn

Dự án hiện đã hoàn thành.

Bạn có thể thấy con chim hoạt động trong video.