Robotervogel - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:15

Dieses Projekt zeigt Ihnen, wie Sie einen Robotervogel herstellen, der Wasser trinkt.

Im Video können Sie dem Vogel bei der Arbeit zusehen.

Der Oszillator besteht aus einer einfachen Flip-Flop-Schaltung, die ausgelöst wird, wenn der Vogel einen der beiden Kontakte berührt.

Lieferungen

Du wirst brauchen:

- Getriebebausatz, - Gleichstrommotor (Sie benötigen keinen Hochleistungsmotor, verwenden Sie keinen Niederstrommotor, der die Körpermasse des großen Vogels nicht drehen kann), - 2 mm oder 1,5 mm Draht, - 0,9 mm Draht, - 9-V-Batterie zur Stromversorgung des Relais oder einer anderen Batterie, wenn Sie das 9-V-Relais nicht finden können. Die Schaltung sollte bei mindestens 3 V oder sogar 2 V arbeiten, abhängig von den verwendeten Komponenten. Wenn Sie eine 3-V-Stromversorgung verwenden, verwenden Sie ein Relais, das mindestens 2 Volt einschaltet, da die Batteriespannung mit der Zeit sinkt, wenn sich die Batterie entlädt.

- DPDT-Relais (zweipoliger Doppelhub) (12-V-Relais kann mit 9 V arbeiten), - zwei 1,5-V-Batterien oder einstellbares Netzteil zur Stromversorgung des Gleichstrommotors. Zwei in Reihe geschaltete 1,5-V-Batterien liefern 3 V, eine typische Spannung, die für die meisten kleinen Gleichstrommotoren benötigt wird. Die 3 V sind jedoch nicht für alle Motoren geeignet. Verwenden Sie eine geeignete Spannung für den Motor, um genügend Leistung zu liefern, um die große Vogelkörpermasse aus Metall zu drehen. Bitte überprüfen Sie die Spezifikationen, wenn Sie online bestellen oder im Shop einkaufen. Aus diesem Grund könnte ein einstellbares Netzteil eine gute Idee sein.

- zwei Allzweck-PNP-BJT (Bipolar Junction Transistor) (2N2907A oder BC327), verwenden Sie keinen BC547 oder andere billige Niederstromtransistoren, - zwei Allzweck-NPN-BJT (2N2222 oder BC337) oder ein Allzweck-NPN und ein Leistungstransistor BJT NPN (TIP41C), verwenden Sie keinen BC557 oder andere billige Niederstromtransistoren, - zwei 2N2907A- oder BC337-Transistoren (Sie können einen TIP41C verwenden Leistungstransistor zur Ansteuerung des Relais statt 2N2907A/BC337), - drei 2,2 kOhm Widerstände, - vier 22 kOhm Widerstände, - ein 2,2 Ohm Hochleistungswiderstand (optional - Sie können einen Kurzschluss verwenden), - eine Allzweckdiode (1N4002), - Lötkolben (optional - Sie können die Drähte zusammendrehen), - Drähte (viele Farben).

Schritt 1: Montieren Sie das Getriebe

Wählen Sie ein Übersetzungsverhältnis von 344,2:1, das für maximale Leistung und niedrigste Geschwindigkeit steht.

Sie können ein zusammengebautes Getriebe kaufen oder eines aus einem alten ferngesteuerten Auto verwenden. Wenn die Geschwindigkeit zu hoch ist, können Sie die Versorgungsspannung des Motors jederzeit reduzieren.

Schritt 2: Erstellen Sie den Stand für den Vogel

Der Ständer besteht größtenteils aus 2 mm hartem Draht. Es ist 10 cm lang, 10 cm breit und 16 cm hoch.

Schritt 3: Erstellen Sie den Körper des Vogels

Der Vogel ist 30 cm hoch und besteht zum größten Teil aus 2 mm hartem Draht.

Nachdem Sie den Vogel gemacht haben, befestigen Sie ihn an den Zahnrädern aus 0,9 mm Draht.

Versuchen Sie, den Vogelkörper so klein wie möglich zu machen, aber stellen Sie sicher, dass er die Drahtklemmen berührt. Die Verwendung eines 1,5 mm Metalldrahtes anstelle von 2 mm Metalldraht reduziert das Gewicht des Vogelkörpers und erhöht die Chancen, dass diese bewegliche Skulptur tatsächlich funktioniert, da der kleine Gleichstrommotor möglicherweise nicht in der Lage ist, die große Vogelkörpermasse zu bewegen.

Schritt 4: Befestigen Sie den Vogel am Ständer

Befestigen Sie den Vogel mit 0,9 mm Draht am Ständer.

Schritt 5: Elektronische Anschlüsse anbringen

Bringen Sie die vorderen und hinteren Anschlüsse an. Der rückseitige Anschluss besteht aus 0,9 mm Drahtbogen in Form eines Halbkreises (bitte sehen Sie sich das Bild genau an).

Schließen Sie dann den 2 mm-Draht zur Vervollständigung an der vorderen Klemme an.

Schritt 6: Machen Sie die Schaltung

Die Schaltung ist eine Flip-Flop-Schaltung, die das Relais steuert.

Die "Vogelfront" ist das Frontterminal.

Der "Vogelständer" ist der hintere Terminalanschluss.

Die gezeigte Schaltung zeigt zwei spannungsgesteuerte Schalter. In Wirklichkeit gibt es zwei mechanische Schalter (die beiden Anschlüsse, die Sie im vorherigen Schritt angeschlossen haben) und spannungsgesteuerte Schalter wurden nur in die Schaltung aufgenommen, da die PSpice-Software keine mechanischen Komponenten zulässt und nur elektronische oder elektrische Schaltungen simuliert.

Der 2,2-Ohm-Widerstand wird möglicherweise nicht benötigt. Dieser Widerstand wird verwendet, wenn das Relais eine hohe Induktivität hat und lange Zeit kurzgeschlossen ist, bis es einschaltet. Dies könnte den Leistungstransistor durchbrennen. Wenn Sie keinen Leistungstransistor haben, dann schalten Sie einige NPN-Transistoren parallel und verbinden Sie alle drei Anschlüsse miteinander (verbinden Sie Basis mit Basis, Kollektor mit Kollektor und Emitter mit Emitter). Dieses Verfahren dient der Redundanz und der Reduzierung der Verlustleistung über jeden Transistor.

Der Kühlkörper am Transistor ist nicht im Lieferumfang enthalten. Da der Transistor gesättigt ist, ist die Verlustleistung sehr gering. Die Verlustleistung hängt jedoch vom Relais ab. Wenn das Relais hohen Strom verbraucht, sollte ein Kühlkörper eingebaut werden.

Die Ableitungsmodelle des Kühlkörpers werden in der Schaltungssimulation gezeigt. Sie können eine der beiden verwenden. In den beiden Modellen wird eine Schaltungsanalogie für Modelltemperaturen verwendet. Wenn kein Lüfter und kein Gehäuse vorhanden ist, ist die entsprechende Hitzebeständigkeit Null. Sie müssen davon ausgehen, dass das Gerät im Karton heiß werden könnte. Die Verlustleistung ist der Strom, die Temperatur ist das Spannungspotential und der Widerstand ist der Wärmewiderstand.

So wählen Sie den Kühlkörperwiderstand und den Gehäuse-Kühlkörper-Widerstand:

Verlustleistung = Vce (Kollektor-Emitter-Spannung) * Ic (Kollektorstrom)

Vce (Kollektor-Emitter-Spannung) = 0,2 Volt (ungefähr) während der Sättigung. Ic = (Stromversorgung - 0,2 V) / Relaiswiderstand (wenn eingeschaltet)

Sie können ein Amperemeter anschließen, um zu überprüfen, wie viel Strom das Relais im eingeschalteten Zustand verbraucht.

Kühlkörperwiderstand + Gehäuse-Kühlkörper-Widerstand = (Maximale Transistor-Sperrschichttemperatur - Maximale Raum- oder Umgebungstemperatur) / Verlustleistung (Watt) - Sperrschicht-Wärmebeständigkeit

Die maximalen Übergangstemperaturen des Transistors und der Wärmewiderstand des Übergangs zum Gehäuse sind in den Transistorspezifikationen angegeben.

Der Widerstand zwischen Gehäuse und Kühlkörper hängt von der Wärmeleitpaste, dem Material der Wärmeleitscheibe und der Druckmontage ab.

Je höher also die Verlustleistung ist, desto geringer sollte der Kühlkörperwiderstand sein. Größere Kühlkörper haben niedrigere Wärmewiderstände.

Eine gute Option ist, einen Kühlkörper mit geringer Hitzebeständigkeit zu wählen, wenn Sie diese Formeln nicht verstehen.

Schritt 7: Befestigen Sie das Relais

Das Relais muss kein Hochstromrelais sein. Tatsächlich muss es ein Niederstromrelais sein. Beachten Sie jedoch, dass der Motor hohe Ströme zieht, wenn er aufgrund mechanischer Probleme, wie z. B. Problemen mit dem Getriebe, stoppt. Aus diesem Grund habe ich mich entschieden, den Motor nicht mit Transistoren anzutreiben. Es gibt jedoch H-Brücken-Transistorschaltungen und H-Brücken-Widerstandsschaltungen, die zum Antrieb von Motoren verwendet werden können.

Schritt 8: Strom anschließen

Das Projekt ist nun abgeschlossen.

Im Video sieht man den Vogel bei der Arbeit.