Ocell robòtic: 8 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Aquest projecte us mostra com fer un ocell robot que beu aigua.

Podeu veure l’ocell treballant al vídeo.

L’oscil·lador es fabrica a partir d’un circuit senzill de xancletes que s’activa quan l’ocell toca un dels dos contactes.

Subministraments

Necessitarà:

- kit de caixa de canvis, - motor de corrent continu (no necessiteu un motor d’alta potència, no utilitzeu motor de baixa intensitat que no pugui girar la massa corporal de l’ocell gran), Filferro de 2 mm o 1,5 mm, Filferro de 0,9 mm, - Bateria de 9 V per alimentar el relé o una altra bateria si no trobeu relé de 9 V. El circuit hauria de funcionar a 3 V com a mínim o fins i tot a 2 V segons els components que utilitzeu. Si utilitzeu una font d’alimentació de 3 V, utilitzeu un relé que engegui almenys 2 volts perquè la tensió de la bateria caurà amb el temps a mesura que es descarregui la bateria.

- Relé DPDT (doble pal de doble tir) (el relé de 12 V pot funcionar amb 9 V), - dues bateries d'1,5 V o font d'alimentació ajustable per alimentar el motor de corrent continu. Dues bateries d'1,5 V col·locades en sèrie proporcionaran 3 V, que és un voltatge típic necessari per a la majoria de motors de corrent continu petits. Tot i això, el 3 V no és adequat per a tots els motors. Utilitzeu la tensió adequada per al motor per proporcionar la potència suficient per girar la gran massa corporal de l’ocell. Consulteu les especificacions quan feu la comanda en línia o la compra a la botiga. Per això, la font d'alimentació ajustable podria ser una bona idea.

- Dos PNP BJT (transistor de connexió bipolar) d'ús general (2N2907A o BC327), no utilitzeu BC547 ni cap altre transistor barat de baixa intensitat, - dos NPN d'ús general BJT (2N2222 o BC337) o un NPN d'ús general i un transistor de potència BJT NPN (TIP41C), no utilitzeu BC557 ni cap altre transistor barat de baixa intensitat, - dos transistors 2N2907A o BC337 (podeu utilitzar un TIP41C transistor de potència per accionar el relé en lloc de 2N2907A / BC337), - tres resistències de 2,2 kohm, - quatre resistències de 22 kohm, - una resistència de 2,2 ohm d’alta potència (opcional: podeu utilitzar un curtcircuit), - un díode d'ús general (1N4002), - ferro de soldar (opcional: podeu girar els cables junts), - cables (molts colors).

Pas 1: munteu la caixa de canvis

Trieu una relació de velocitat 344,2: 1, que és la potència màxima i la velocitat més baixa.

Podeu adquirir una caixa de canvis muntada o fer-ne un d’un cotxe de control remot antic. Si la velocitat és ràpida, sempre podeu reduir la tensió d'alimentació del motor.

Pas 2: creeu el suport per a l'ocell

El suport està fet principalment de filferro dur de 2 mm. Fa 10 cm de llarg, 10 cm d'ample i 16 cm d'alçada.

Pas 3: Creeu el cos de l’ocell

L’ocell fa 30 cm d’alçada i es fa principalment amb filferro de 2 mm.

Després de fer l’ocell, l’enganxeu als engranatges a partir de filferro de 0,9 mm.

Intenteu fer que el cos de l’ocell sigui el més petit possible i assegureu-vos que toqui els terminals de filferro. L’ús d’un fil metàl·lic d’1,5 mm en lloc d’un fil metàl·lic de 2 mm reduirà el pes corporal de l’ocell i augmentarà les possibilitats que aquesta escultura en moviment funcioni perquè el petit motor de corrent continu no pot moure la massa corporal de l’ocell gran.

Pas 4: fixeu l’ocell a l’estand

Connecteu l’ocell al suport amb filferro de 0,9 mm.

Pas 5: connecteu terminals electrònics

Connecteu els terminals frontal i posterior. El terminal posterior està fabricat amb una corba de filferro de 0,9 mm en forma de mig cercle (mireu atentament la imatge).

A continuació, fixeu el cable de 2 mm per completar al terminal frontal.

Pas 6: Feu el circuit

El circuit shoing és un circuit de xancletes que controla el relé.

El "front d'ocell" és el terminal frontal.

El "bird stand" és la connexió del terminal posterior.

El circuit mostrat mostra dos commutadors de tensió controlats. En realitat, hi ha dos commutadors mecànics (els dos terminals que heu connectat al pas anterior) i els interruptors controlats per voltatge només s’inclouen al circuit perquè el programari PSpice no permet components mecànics i només simula circuits electrònics o elèctrics.

És possible que la resistència de 2,2 ohms no sigui necessària. Aquesta resistència s'utilitza si el relé té una inductància elevada, és un curtcircuit durant molt de temps fins que s'encén. Això podria cremar el transistor de potència. Si no teniu un transistor de potència que col·loqueu uns quants transistors NPN en paral·lel, connectant els tres terminals entre si (connecteu base a base, col·lector a col·lector i emissor a emissor). Aquest mètode s'utilitza per redundar i reduir la dissipació de potència a través de cada transistor.

El dissipador de calor del transistor no està inclòs. Com que el transistor està saturat, la dissipació de potència és molt baixa. No obstant això, la dissipació de potència depèn del relé. Si el relé consumeix un alt corrent, s'hauria d'incloure el dissipador de calor.

Els models de dissipació de dissipador de calor es mostren a la simulació de circuits. Podeu utilitzar qualsevol dels dos. En els dos models s’utilitza una analogia de circuits per a les temperatures dels models. Si no hi ha ventilador de refrigeració ni cap armari, la resistència calorífica corresponent és nul·la. Heu de suposar que el dispositiu podria escalfar-se dins de la caixa. La dissipació de potència és el corrent, la temperatura és el potencial de tensió i la resistència és la resistència a la calor.

Així és com escolliu la resistència del dissipador de calor i la resistència del dissipador de calor:

Dissipació d'energia = Vce (voltatge de l'emissor del col·lector) * Ic (corrent del col·lector)

Vce (voltatge de l’emissor del col·lector) = 0,2 volts (aproximadament) durant la saturació. Ic = (font d'alimentació - 0,2 V) / resistència del relé (quan està activada)

Podeu connectar un amperímetre per comprovar la quantitat de corrent que consumeix el relé quan està activat.

Resistència del dissipador de calor + Resistència del dissipador de calor = (temperatura màxima de la unió del transistor - Temperatura màxima de l’habitació o de l’ambient) / Dissipació de potència (watts) - Resistència de calor de la connexió a la funda

Les temperatures màximes de la unió del transistor i les resistències de calor de la unió a la caixa s’especifiquen a les especificacions del transistor.

La resistència del dissipador de calor depèn del compost de transferència de calor, del material de la rentadora tèrmica i del muntatge a pressió.

Així, com més gran sigui la dissipació de potència, menor serà la resistència del dissipador de calor. Els dissipadors de calor més grans tindran resistències de calor més baixes.

Una bona opció és triar un dissipador de calor amb una resistència calorífica baixa si no enteneu aquestes fórmules.

Pas 7: connecteu el relé

El relé no ha de ser un relé d’alta intensitat. De fet, ha de ser un relé de baixa intensitat. Tot i això, tingueu en compte que el motor atraurà corrents elevats si s’atura per problemes mecànics, com ara problemes amb la caixa de canvis. Per això, vaig decidir no utilitzar transistors per accionar el motor. No obstant això, hi ha circuits de transistors de pont H i circuits de resistències de pont H que es poden utilitzar per accionar motors.

Pas 8: connecteu l'alimentació

El projecte ja està complet.

Podeu veure l’ocell treballant al vídeo.