Estoig de levitador acústic: 14 passos (amb imatges)

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:14

El levitador acústic d'Asier Marzo és una cosa molt popular aquí en instruccions. El vaig construir, funcionava, però vaig notar un parell de problemes. Per exemple:

1. L’espai imprès en 3D entre els bols és una mica fràgil.
2. El levitador no pot aguantar-se sol per la seva curvatura.
3. Tots els aparells electrònics són fràgils i una mica lletjos.

Així que vaig construir aquest cas. Fa un parell de coses com:

1. Serveix com a suport.
2. Amaga tota l'electrònica.
3. Il·lumina objectes levitats.
4. Canvia la tensió que entra al conductor, cosa important quan es leviten líquids.
5. Mostra la tensió d’entrada i sortida.

Si mireu la segona imatge, podeu notar que s’han fet molts canvis al model original.

Pas 1: llista de peces

Necessitareu aquests components:

levitador acústic

Convertidor incremental variable LM2577

Potenciòmetre precís de 10K ohm

2x commutador de palanca

2x LEDs blancs

2 LEDs UV

Acrílic, MDF o altre material de què el tallareu?

Càmera d'endoscopi IP68 (opcional)

suport per a càmera d'endoscopi (opcional)

Pas 2: llista d'eines

Aquestes eines poden ser útils:

1) tallador làser (he utilitzat GCC SLS 80)

2) soldador

3) pistola de cola calenta

4) trepant d’acumulador

5) joc de tornavisos

6) joc de broca

7) separador de cables

8) multímetre

9) marcador

Pas 3: tallar la caixa

Per què he escollit una funda tallada per làser en lloc d’una impresa en 3D? La resposta és senzilla. És més ràpid de fabricar, més barat i el cas final serà molt robust.

El que cal fer ara és triar el material del qual el tallaràs. La fusta o el MDF són elegants i econòmics, i l’acrílic és futurista i, si afegiu acrílic, veureu tota l’electrònica que hi ha al seu interior. Vaig triar l’acrílic.

Vaig dissenyar aquest cas a Corel. Si no teniu accés a un tallador làser (com jo), hi ha molts serveis locals als quals podeu donar aquest fitxer i us el tallaran a un preu assequible. Tots els fitxers necessaris s'inclouen en aquest pas.

Nota: Aquest estoig s'ha dibuixat per a material de 3 mm de gruix. Assegureu-vos que teniu aquest gruix

Pas 4: reunir peces

Ja teniu totes les peces tallades, totes caben, de manera que ara podeu construir la caixa. Imagineu que el cas és un prisma i la forma de C és la base. Ara, amb una mica de sentit de la imaginació en 3D, estic segur que el podeu construir.

Pas 5: afegir nucli de levitator

Ara, si heu construït la forma bàsica de la caixa, podeu afegir el nucli del levitator. El cas està dissenyat d’aquesta manera, que s’adapta a la curvatura del levitator. Simplement introduïu el levitador entre dos forats de la caixa i enganxeu-lo al seu lloc.

Pas 6: Afegir electrònica

El levitator està enganxat, de manera que ara és el moment adequat per connectar tots els aparells electrònics necessaris. La millor opció és enganxar el conductor a la part central, de manera que els cables dels bols superiors i inferiors no han de ser tan llargs i heu de posar un munt d’altres coses a la part inferior de la caixa. Els cables del controlador aniran a arduino nano, que es troba a la part inferior de la caixa. El més important és afegir un pont entre D10 i D11 d'arduino nano.

El connector de barril de CC també estarà a la part central. Al principi, l’energia d’ella passarà directament al controlador, però més endavant anirà al mòdul de carregador de bateria de li-ion i el controlador s’alimentarà de la bateria de li-ion. Això significa que el levitador funcionarà fins i tot fora de la sortida.

També he afegit un interruptor al tauler de control frontal. Un pin del commutador està connectat a + del barril de CC i l'altre a l'entrada de 12V del controlador. Això serà necessari quan s'alimentarà de la bateria de li-ion.

Pas 7: Afegir il·luminació

En general, les partícules que poden levitar són petites. I les coses petites també són difícils de veure. Per tant, crec que la il·luminació de LED és una bona idea. Acabo de perforar dos forats de 3 mm en plàstic a la part superior i inferior del levitator. Llavors vaig enganxar els dos LEDs al seu lloc i els vaig connectar a la sortida de 3,3V d’arduino nano.

Una idea interessant és pintar sense partícules que levitin amb ressaltador UV i enganxi els LED UV en lloc dels clàssics. Vaig afegir il·luminació normal i UV. També he afegit un commutador per poder canviar entre UV i normal. El millor lloc per col·locar els LED UV és a la bretxa entre el tauler de control i la resta de la caixa.

Si voleu una il·luminació normal, només heu de connectar els dos LED blancs a les sortides GND i 3,3V de nano arduino. Si voleu tant normal com UV, seguiu l'esquema inclòs. Més informació sobre el muntatge de LED UV es troba al pas 10.

Vaig penjar algunes imatges per comparar UV i LED. Totes aquestes imatges es van disparar a la foscor absoluta (sense llum ambiental). Com podeu veure, els LED normals il·luminen tot el dispositiu, mentre que els LED UV ressalten la pròpia partícula (i això és molt fresc a la nit).

Pas 8: electrònica: volum II

Al principi, heu de dessoldar el tallador original 10K de LM2577 i substituir-lo per un potenciòmetre precís de 10K. També és una bona idea afegir un botó de potenciòmetre.

Connecteu + pol del barril de CC a IN + de LM2577 i connecteu-des del barril de CC a IN- de LM2577. A continuació, connecteu OUT + i OUT- de LM2577 a 12V i GND de L298N.

Pas 9: afegiu el tauler de control

Quan hi ha tanta electrònica per controlar en aquest dispositiu, crec que és bo afegir un tauler de control. Aquestes són les coses que podeu controlar des d'aquest tauler:

1) engegueu o desactiveu el dispositiu

2) canvieu entre il·luminació LED blanca i LED UV

3) controlar i comprovar la tensió que entra al controlador (això és important quan els objectes levitats no són simètrics i estables)

Per tant, acabo de perforar tres forats per a dos interruptors i per al potenciòmetre i vaig enganxar LM2577 al seu lloc. El forat per a la visualització de tensió es talla amb làser. Després vaig enganxar LED UV. És important apuntar amb precisió els LED UV (és un feix més que una llum).

Pas 10: Levitador acústic, versió 2.0

Felicitats! Estàs acabat! No hi ha més edificis. Gaudeix del teu dispositiu.

Pas 11: càmera

Quan mostreu el vostre levitator a molta gent en una presentació (a mi em passa molt) o quan voleu fer fotos del que leviteu, és útil tenir una càmera de levitació. Vaig comprar una càmera d’endoscopi petita barata d’Ebay i vaig fer-ne un suport imprès en 3D. Només podeu inserir la càmera al suport, inserir-la al levitador i encendre la càmera. AQUÍ teniu la pàgina thingiverse. per al titular.

Pas 12: organitzeu les vostres partícules

Això no és necessari, però crec que és bo esmentar-ho. Hi ha tants tipus de coses que podeu levitar. Però els bàsics són: poliestirens, aigua i alcohol. També necessiteu algunes eines com pinces i xeringues. Així que vaig agafar algunes caixes petites de les monedes, hi vaig afegir algunes etiquetes i les vaig posar en una caixa més gran perquè s’organitzessin les partícules per levitar.

Pas 13: Altres experiments

Quan jugava amb el levitador, vaig descobrir alguns experiments divertits (diferents de la levitació).

Per tant, el primer experiment és que se suposa que la gent no escolta el levitador (perquè la seva freqüència és de 40 kHz). Algunes persones senten una freqüència molt alta quan es troben a prop del levitator, però això són només les ones acústiques que reboten contra altres objectes. Però aquest grup de persones és molt petit (1 de cada 10, sobretot nens). Però si poseu alguns objectes al camp acústic, ressonen i això provoca emissions de freqüència molt inferior. Tothom sent aquesta freqüència. El paper d'alumini té l'efecte de ressonància més fort del que he provat.

El segon experiment és l’extintor. El camp de pressió acústica és prou fort com per bufar una espelma. Per tant, només cal encendre una espelma, posar-la al levitador, encendre-la i mirar-la. L’espelma s’ha de bufar en poc temps.

Advertència: col·loqueu sempre una espelma encesa al levitador (de manera que minimitzeu el temps en el levitador); en cas contrari, podreu fer malbé els transductors

Pas 14: Pensaments finals

Gràcies per llegir tot aquest instructiu fins a aquest punt.

Crec que el levitador acústic és realment genial. És un experiment de física interessant i educatiu. Moltíssimes gràcies a Asier Marzo perquè va compartir instruccions per al levitador acústic. És divertit i educatiu.

He afegit un aspecte elegant a aquest dispositiu futurista. Espero que alguns de vosaltres que llegiu això en facin bons casos. Gaudeix-ne!