ULTRASONIC LEVITATION Machine Gamit ang ARDUINO: 8 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Nakatutuwang makita ang isang bagay na lumulutang sa hangin o libreng puwang tulad ng alien sasakyang pangalangaang. iyon mismo ang tungkol sa isang proyekto laban sa gravity. Ang bagay (karaniwang isang maliit na piraso ng papel o thermocol) ay inilalagay sa pagitan ng dalawang mga ultrasonic transduser na bumubuo ng mga tunog ng tunog na tunog. Ang bagay ay lumulutang sa hangin dahil sa mga alon na ito na tila anti-gravity.

sa tutorial na ito, talakayin natin ang ultrasonic levitation at magtayo tayo ng isang levitation machine gamit ang Arduino

Hakbang 1: Paano Ito Posible

Upang maunawaan kung paano gumagana ang acoustic levitation, kailangan mo munang malaman ang kaunti tungkol sa gravity, hangin at tunog. Una, ang grabidad ay isang puwersa na nagdudulot ng mga bagay na akitin ang bawat isa. Ang isang napakalaking bagay, tulad ng Earth, ay madaling umaakit ng mga bagay na malapit dito, tulad ng mga mansanas na nakasabit sa mga puno. Hindi pa napagpasyahan ng mga siyentista kung ano ang sanhi ng pang-akit na ito, ngunit naniniwala silang umiiral ito saanman sa sansinukob.

Pangalawa, ang hangin ay isang likido na kumikilos mahalaga sa parehong paraan ng likido. Tulad ng mga likido, ang hangin ay gawa sa mga mikroskopikong partikulo na gumagalaw na may kaugnayan sa bawat isa. Gumagalaw din ang hangin tulad ng ginagawa ng tubig - sa katunayan, ang ilang mga aerodynamic test ay nagaganap sa ilalim ng tubig sa halip na sa hangin. Ang mga maliit na butil sa gas, tulad ng mga bumubuo ng hangin, ay mas malayo at mas mabilis na gumalaw kaysa sa mga maliit na butil sa likido.

Pangatlo, ang tunog ay isang panginginig ng boses na naglalakbay sa isang daluyan, tulad ng isang gas, isang likido o isang solidong bagay. kung nag-bell ka, nag-i-bell ang hangin sa hangin. Habang ang isang gilid ng kampanilya ay papalabas, tinutulak nito ang mga molekula ng hangin sa tabi nito, pinapataas ang presyon sa rehiyon ng hangin na iyon. Ang lugar na ito ng mas mataas na presyon ay isang compression. Habang ang gilid ng kampanilya ay gumagalaw pabalik, hinihila nito ang mga molekula, na lumilikha ng isang rehiyon na may mababang presyon na tinatawag na isang rarefaction. Kung wala ang paggalaw na ito ng mga molekula, ang tunog ay hindi maaaring maglakbay, kaya't walang tunog sa isang vacuum.

acoustic levitator

Ang isang pangunahing acoustic levitator ay may dalawang pangunahing bahagi - isang transducer, na kung saan ay isang vibrating ibabaw na gumagawa ng tunog, at isang reflector. Kadalasan, ang transducer at reflector ay may mga concave surfaces upang makatulong na ituon ang tunog. Ang isang alon ng tunog ay naglalakbay palayo sa transducer at tumatalbog sa salamin. Tatlong pangunahing mga pag-aari ng paglalakbay na ito, na sumasalamin ng alon ay tumutulong sa ito na suspindihin ang mga bagay sa kalagitnaan.

kapag ang isang alon ng tunog ay sumasalamin mula sa isang ibabaw, ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga pag-compress at mga rarefaction na ito ay sanhi ng pagkagambala. Ang mga compression na nakakatugon sa iba pang mga compression ay nagpapalakas ng bawat isa, at ang mga compression na nakakatugon sa mga rarefaction ay nagbabalanse ng isa't isa. Minsan, ang pagsasalamin at pagkagambala ay maaaring pagsamahin upang lumikha ng isang nakatayo na alon. Ang mga tumatayong alon ay lilitaw upang ilipat pabalik-balik o mag-vibrate sa mga segment kaysa sa paglalakbay sa bawat lugar. Ang ilusyon ng katahimikan na ito ay kung ano ang nagbibigay sa mga nakatayong alon ng kanilang pangalan. Ang pag-ibig sa mga alon ng tunog ay tinukoy ang mga node, o mga lugar ng minimum na presyon, at mga antinode, o mga lugar ng maximum na presyon. Ang mga node ng nakatayo na alon ay nasa dahilan ng acoustic levitation.

Sa pamamagitan ng paglalagay ng isang salamin sa tamang distansya mula sa isang transducer, ang acoustic levitator ay lumilikha ng isang nakatayong alon. Kapag ang oryentasyon ng alon ay kahanay sa paghila ng gravity, ang mga bahagi ng nakatayo na alon ay may pare-parehong pababang presyon at ang iba ay pare-pareho ang paitaas na presyon. Ang mga node ay may napakakaunting presyon.

kaya maaari tayong maglagay ng maliliit na bagay doon at magpa-levit

Hakbang 2: Kailangan ng Mga Bahagi

• Arduino Uno / Arduino Nano ATMEGA328P
• Ultrasonic Module HC-SR04
• L239d H-Bridge Module L298
• Karaniwang pcb
• 7.4v baterya o power supply
• Nag-uugnay sa kawad.

Hakbang 3: Diagram ng Circuit

ang prinsipyo ng pagtatrabaho ng circuit ay napaka-simple. Ang pangunahing bahagi ng proyektong ito ay isang Arduino, L298 motor na nagmamaneho ng IC, at ultrasonic transducer na nakolekta mula sa module ng ultrasonic sensor HCSR04. Pangkalahatan, ang ultrasonic sensor ay nagpapadala ng isang acoustic wave ng isang signal ng dalas sa pagitan ng 25khz hanggang 50 kHz, at sa proyektong ito, gumagamit kami ng HCSR04 ultrasonic transducer. Ginagawa ng mga ultrasonic alon na ito ang mga nakatayo na alon na may mga node at antinode.

ang dalas ng pagtatrabaho ng ultrasonic transducer na ito ay 40 kHz. Kaya, ang layunin ng paggamit ng Arduino at ang maliit na piraso ng code na ito ay upang makabuo ng isang 40KHz high-frequency oscillation signal para sa aking ultrasonic sensor o transducer at ang pulso na ito ay inilapat sa pag-input ng duel motor driver na IC L293D (mula sa Arduino A0 & A1 pin) upang himukin ang ultrasonic transducer. Sa wakas, inilalapat namin ang high-frequency na 40KHz oscillation signal na ito kasama ang boltahe sa pagmamaneho sa pamamagitan ng pagmamaneho ng IC (karaniwang 7.4v) sa transduser ng ultrasonik. Bilang isang resulta kung saan gumagawa ang ultrasonic transducer ng mga tunog ng tunog na tunog. Naglagay kami ng dalawang harapan ng transduser sa kabaligtaran na direksyon sa paraang may natitirang puwang sa pagitan nila. Ang mga tunog ng tunog na tunog ay naglalakbay sa pagitan ng dalawang transduser at pinapayagan ang bagay na lumutang. Mangyaring panoorin ang video para sa. Higit pang impormasyon lahat ipinaliwanag sa video na iyon

Hakbang 4: Paggawa ng Transducer

Una kailangan naming sirain ang transmiter at tatanggap mula sa ultrasonic module. Tanggalin din ang takip na proteksiyon pagkatapos ay ikonekta ito ng mahabang mga wire dito. Pagkatapos ilagay ang transmiter at tatanggap ng isa sa iba pang mga alalahanin, ang posisyon ng mga ultrasonic transducer ay napakahalaga. Dapat silang harapin ang bawat isa sa kabaligtaran na direksyon na napakahalaga at dapat ay nasa parehong linya sila upang ang mga ultrasonic sound wave ay maaaring maglakbay at mag-intersect sa bawat isa sa magkabilang direksyon. Para sa mga ito, ginamit ko ang foam sheet, nut at bot

Mangyaring panoorin ang paggawa ng video para sa mas mahusay na pag-unawa

Hakbang 5: Programming

Ang pag-coding ay napakasimple, sa kaunting mga linya lamang. Gamit ang maliit na code na ito sa tulong ng isang timer at makagambala ng mga pag-andar, gumagawa kami ng mataas o mababa (0/1) at bumubuo ng isang oscillating signal na 40Khz sa Arduino A0 at A1 output pin.

i-download ang Arduino code mula dito

Hakbang 6: Mga Koneksyon

ikonekta ang lahat ayon sa circuit diagram

tandaan na ikonekta magkasama ang parehong mga bakuran

Hakbang 7: Mga Mahahalagang Bagay at Pagpapabuti

Ang paglalagay ng transducer ay napaka-Mahalaga kaya subukang ilagay iyon sa tamang posisyon

Maaari lamang nating maiangat ang maliliit na piraso ng magaan na bagay tulad ng thermocol at papel

Dapat magbigay atleast 2 amp kasalukuyang

Susunod na sinubukan kong mag-levit ng malalaking bagay para sa na unang dagdagan ko ang no. Ng mga transmiter at reciver na hindi gumagana. Kaya't sumunod na sinubukan ko na may mataas na boltahe na nabigo rin.

Improments

Maya maya naintindihan kong nabigo ako dahil sa. Ang pag-aayos ng mga transduser kung gumagamit kami ng maraming mga transmiter kung gayon dapat tayong mag-alian sa isang istrakturang Curvy.

Hakbang 8: Salamat

Anumang mga pagdududa Komento ito sa ibaba