Robotik Kuş: 8 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:17

Bu proje size su içen robotik bir kuşun nasıl yapıldığını gösteriyor.

Videoda çalışan kuşu izleyebilirsiniz.

Osilatör, kuş iki kontaktan birine dokunduğunda tetiklenen basit bir flip-flop devresinden yapılmıştır.

Gereçler

İhtiyacın olacak:

- vites kutusu takımı, - DC motor (yüksek güçlü motora ihtiyacınız yoktur, büyük kuş vücut kütlesini döndüremeyecek düşük akımlı motor kullanmayınız), - 2 mm veya 1,5 mm tel, - 0.9 mm tel, - 9 V'luk röleyi bulamazsanız röleye veya başka bir pile güç vermek için 9 V pil. Devre, kullandığınız bileşenlere bağlı olarak minimum 3 V hatta 2 V çalışmalıdır. 3 V'luk bir güç kaynağı kullanıyorsanız, pil boşaldıkça pil voltajı zamanla düşeceğinden en az 2 volt açan bir röle kullanın, - DPDT (çift kutuplu çift atış) röle (12 V röle 9 V ile çalışabilir), - DC motora güç sağlamak için iki adet 1,5 V pil veya ayarlanabilir güç kaynağı. Seri olarak yerleştirilmiş iki adet 1,5 V pil, çoğu küçük DC motor için gereken tipik bir voltaj olan 3 V sağlayacaktır. Ancak, 3 V tüm motorlar için uygun değildir. Motorun büyük metal kuş gövdesi kütlesini döndürmek için yeterli gücü sağlaması için uygun voltajı kullanın. Lütfen çevrimiçi sipariş verirken veya mağazadan satın alırken özellikleri kontrol edin. Bu nedenle ayarlanabilir güç kaynağı iyi bir fikir olabilir.

- iki genel amaçlı PNP BJT (Bipolar Junction Transistor) (2N2907A veya BC327), BC547 veya diğer ucuz düşük akım transistörlerini kullanmayın, - iki genel amaçlı NPN BJT (2N2222 veya BC337) veya bir genel amaçlı NPN ve bir güç transistörü BJT NPN (TIP41C), BC557 veya başka ucuz düşük akım transistörleri kullanmayın, - iki 2N2907A veya BC337 transistör (bir TIP41C kullanabilirsiniz) 2N2907A/BC337 yerine röleyi sürmek için güç transistörü), - üç adet 2,2 kohm direnç, - dört adet 22 kohm direnç, - bir adet 2.2 ohm yüksek güçlü direnç (opsiyonel - kısa devre kullanabilirsiniz), - bir genel amaçlı diyot (1N4002), - havya (isteğe bağlı - telleri birlikte bükebilirsiniz), - teller (birçok renk).

Adım 1: Şanzımanı Birleştirin

Maksimum güç ve en düşük hız olan 344.2:1 dişli oranını seçin.

Montajlı vites kutusu satın alabilir veya eski bir uzaktan kumandalı arabadan kullanabilirsiniz. Hız çok yüksekse, motora giden güç kaynağı voltajını her zaman azaltabilirsiniz.

2. Adım: Kuş için Stand Oluşturun

Stand çoğunlukla 2 mm sert telden yapılmıştır. 10 cm uzunluğunda, 10 cm genişliğinde ve 16 cm yüksekliğindedir.

Adım 3: Kuşun Vücudunu Yaratın

Kuşun boyu 30 cm'dir ve çoğunlukla 2 mm sert telden yapılmıştır.

Kuşu yaptıktan sonra 0,9 mm telden dişlilere takıyorsunuz.

Kuş gövdesini mümkün olduğunca küçük yapmaya çalışın, ancak kablo terminallerine temas ettiğinden emin olun. 2 mm metal tel yerine 1,5 mm metal tel kullanmak kuş vücut ağırlığını azaltacak ve bu hareketli heykelin gerçekten çalışma şansını artıracaktır çünkü küçük DC motor büyük kuş vücut kütlesini hareket ettiremeyebilir.

Adım 4: Kuşu Standa Takın

Kuşu 0,9 mm tel ile standa takın.

Adım 5: Elektronik Terminalleri Takın

Ön ve arka terminalleri takın. Arka terminal, yarım daire şeklinde 0,9 mm tel kıvrımından yapılmıştır (lütfen resme yakından bakın).

Ardından tamamlamak için 2 mm kabloyu ön terminale takın.

Adım 6: Devreyi Yapın

Devre, röleyi kontrol eden bir flip-flop devresidir.

"Kuş cephesi" ön terminaldir.

"Kuş standı" arka terminal bağlantısıdır.

Gösterilen devre iki voltaj kontrollü anahtarı gösteriyor. Gerçekte iki mekanik anahtar vardır (bir önceki adımda bağladığınız iki terminal) ve voltaj kontrollü anahtarlar sadece devreye dahil edilmiştir çünkü PSpice yazılımı mekanik bileşenlere izin vermez ve sadece elektronik veya elektrik devrelerini simüle eder.

2.2 ohm direnç gerekli olmayabilir. Bu direnç, rölenin endüktansı yüksek ise, açılıncaya kadar uzun süre kısa devre olursa kullanılır. Bu, güç transistörünü yakabilir. Bir güç transistörünüz yoksa, birkaç NPN transistörünü paralel olarak yerleştirin, üç terminali de birbirine bağlayın (bazdan tabana, kollektörden kollektöre ve emitörden emitere bağlayın). Bu yöntem, yedeklilik ve her transistördeki güç kaybını azaltmak için kullanılır.

Transistör üzerindeki ısı emici dahil değildir. Transistör doymuş olduğundan güç kaybı çok düşüktür. Ancak, güç kaybı röleye bağlıdır. Röle yüksek akım tüketiyorsa soğutucu dahil edilmelidir.

Soğutucu dağıtma modelleri devre simülasyonunda gösterilmektedir. İkisinden herhangi birini kullanabilirsiniz. İki modelde, model sıcaklıkları için bir devre analojisi kullanılmıştır. Soğutma fanı ve muhafaza yoksa karşılık gelen ısı direnci sıfırdır. Cihazın kutunun içinde ısınabileceğini varsaymalısınız. Güç kaybı akımdır, sıcaklık voltaj potansiyelidir ve direnç ısı direncidir.

Soğutucu direncini ve kasa-ısı emici direncini şu şekilde seçersiniz:

Güç Dağılımı = Vce (toplayıcı emitör voltajı) * Ic (kolektör akımı)

Vce (toplayıcı emitör voltajı) = doyma sırasında 0,2 volt (yaklaşık olarak). Ic = (Güç kaynağı - 0,2 V) / Röle Direnci (açıkken)

Rölenin açıkken ne kadar akım tükettiğini kontrol etmek için bir ampermetre bağlayabilirsiniz.

Soğutucu Direnci + Kasadan Soğutucuya Direnç = (Maksimum Transistör Bağlantı Sıcaklığı - Maksimum Oda veya Ortam Sıcaklığı) / Güç Tüketimi (Watt) - Kasa Bağlantısı Isı Direnci

Maksimum Transistör Bağlantı Sıcaklıkları ve Bağlantı Kasası Isı Dirençleri, transistör spesifikasyonlarında belirtilmiştir.

Kasa To Heat Sink Direnci, ısı transfer bileşiğine, termal yıkayıcı malzemesine ve basınç montajına bağlıdır.

Bu nedenle, güç kaybı ne kadar yüksekse, soğutucu direnci o kadar düşük olmalıdır. Daha büyük ısı emiciler daha düşük ısı dirençlerine sahip olacaktır.

Bu formülleri anlamadıysanız, düşük ısı direncine sahip bir soğutucu seçmek iyi bir seçenektir.

7. Adım: Röleyi Takın

Rölenin yüksek akım rölesi olması gerekmez. Aslında düşük akım rölesi olmalıdır. Ancak, dişli kutusundaki problemler gibi mekanik sorunlardan dolayı motorun durması halinde yüksek akım çekeceğini unutmayın. Bu yüzden motoru sürmek için transistör kullanmamaya karar verdim. Ancak, motorları sürmek için kullanılabilen H köprü transistör devreleri ve H köprü direnç devreleri vardır.

Adım 8: Gücü Bağlayın

Proje şimdi tamamlandı.

Videoda çalışan kuşu görebilirsiniz.