Ein Magnet-motivierter Vogel - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:16

Über das Projekt

Das Projekt zeigt Ihnen, wie Sie ein Spielzeug herstellen, das einen Vogel darstellt, der twittert, während Sie ihn dazu motivieren. Der Vogel hat ein spezielles Sinnesorgan, das „Reed-Schalter“genannt wird; Wenn sich ein Magnet diesem Element nähert, schließen sich die Kontakte und der elektronische Schaltkreis wird erregt - dann kommen Geräusche heraus. Zur „Motivation“des Vogels habe ich einen kleinen Magnetstab aus einem Kinderspielzeug verwendet, der mit seinem oberen Teil aus Styropor leicht als Mikrofon getarnt ist; Sie können jede andere Form der Motivation frei wählen, sofern ein Magnet darin enthalten ist.

Lieferungen

Für die Schaltung benötigte Komponenten

Integrierter Schaltkreis NE555 - 1 Stück

Transistoren 2N3904 - 4 Stück

Potentiometer oder Trimmer 100K - 2 Stück

Widerstände:

10K - 2 Stück

2.2K - 2 Stück

1K - 3 Stück

100 Ohm - 1 Stück

Elektrolytkondensatoren (Spannung mind. 10 V):

50 Mikrofarad - 1 Stück

4,7 Mikrofarad - 1 Stück

100 Mikrofarad - 1 Stück

Keramikkondensatoren (Spannung 50 V):

0,1 Mikrofarad - 2 Stück

0,01 Mikrofarad - 1 Stück

Kleiner Lautsprecher mit 8 Ohm Spule

Buchse für den integrierten Schaltkreis

Anschluss für eine 9V Batterie

9V Batterie

Ein Stück perforierte Textolithplatte

Drähte

Werkzeuge, die zum Aufbau der Schaltung benötigt werden

Lötpistole mit Lot

Kabelschneider

Pinzette

Exacto Messer

Materialien und Werkzeuge, die zum Bau der Vogelfigur benötigt werden

Es hängt davon ab, wie Sie den Vogel machen würden. Ich schließe nicht aus, dass jemand sowohl den Vogel als auch das Gehäuse für seinen elektronischen Teil in 3D drucken kann. Ich habe den Vogel aus FIMO-Paste gemacht und eine leere Teebox verwendet, um das Gehäuse zu machen. Das Verfahren wird in den Abschnitten Birds Body und Enclosure beschrieben.

Schritt 1: Elektronische Schaltung

Die Schaltung besteht aus zwei astabilen Multivibratoren. Der erste ist mit einem IC NE 555 ausgestattet und erzeugt Impulse mit einer sehr niedrigen Frequenz, die den Abstand zwischen den „Tweet-Paketen“bestimmt. Mit dem Potentiometer R2 kann die Frequenz verändert werden.

Lassen Sie uns die allgemeine Formel (siehe Abschnitt Referenz) für die Pulsfrequenz eines solchen Multivibrators unter Berücksichtigung des Potentiometers R2 umwandeln; Wenn sich der Schieberegler beispielsweise in der Mittelposition befindet, beträgt die Pulsfrequenz:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2*60 KOhm) * 50 Mikrofarad = 0,16 1/s, d.h. alle 6,25 sek erscheint ein Impuls am IC-Ausgang

Dieser Impuls erreicht die Basis von Q1 und öffnet sie; somit wird der zweite Multivibrator erregt.

Dieser Multivibrator besteht aus den Transistoren Q2 und Q3; ohne C3 und R7 wäre es ein gewöhnlicher astabiler Multivibrator (siehe Referenz), dessen Pulsfrequenz mit der Formel berechnet wird:

f = 1,38 / R*C

Somit ist f = 1,38 / 2,2 KOhm * 0,1 Mikrofarad = 3294 1/s

Diese Frequenz bestimmt die Tonhöhe eines Tweets. Das Potentiometer R7 und der Kondensator C3 bestimmen den Abstand zwischen den Tweets.

Nehmen wir an, dass C3 vollständig entladen ist, bevor der Stromkreis eingeschaltet wird; der Kondensator beginnt sich über R6, R8 und die Basis-Emitter-Übergänge von Q2 und Q3 aufzuladen; der Strom fließt durch C3 und die Schaltung funktioniert. Wenn C3 vollständig geladen ist, ist seine obere Platte positiv und die untere Platte negativ; daher schließen Q2 und Q3.

C3 beginnt sich über das Potentiometer R7 zu entladen; somit kann die Entladezeit variiert werden. Sobald C3 entladen ist, beginnt es sich wieder aufzuladen, der Strom fließt wieder, die Schaltung funktioniert und erzeugt einen „Tweet“.

C3 besteht aus zwei Kondensatoren: einer von 4,7 und der andere von 100 Mikrofarad; Ich habe verschiedene Werte von C3 ausprobiert, damit der Ton mehr oder weniger wie ein echter Vogelzwitschern klingt; Sie können auch mit dem Wert von R7 spielen, um die Töne zu ändern.

Der Impuls vom Kollektor von Q3 kommt über R10 an der Basis von Q4 an; letztere öffnet sich und der Puls ist im Lautsprecher zu hören. In der '+'-Leitung ist eine Buchse für den Reedkontakt eingebaut; Diese Funktion ermöglicht in Kombination mit dem Stecker des Reedkontakts (Magnetschalter, MSW) die Vogelfigur bei Bedarf vom Stromkreis zu trennen.

Die Schaltung ist auf einem 35 x 70 mm großen Stück perforiertem Textolith montiert.

Schritt 2: Reed-Kontakt

Der Kontakt besteht aus:

ein 50 x 2 mm Streifen aus kupferkaschiertem Textolith - das ist die Basis des Kontakts

ein 50 x 1 mm dicker Streifen aus 0,5 mm dünnem Eisenblech - das ist das Blatt, das unter der Einwirkung des Magnetfelds faltet

ein 2 x 5 mm großes Stück Kunststoff - um das Blatt auf seiner Basis zu befestigen und gegenseitig zu isolieren; Dieses Stück ist mit Epoxidharz verklebt

ein 2 x 5 mm großes Stück 1 mm dicke Eisenplatte - am Zungenende angelötet, um die magnetische Anziehungskraft zu erhöhen; Tatsächlich wird der größte Teil dieser Kraft auf dieses Gewicht ausgeübt, was wiederum die Schilfschicht

Die Empfindlichkeit des Schilfrohrs hängt von seiner Länge, Breite und Dicke ab; ein dünneres Reed würde die Reichweite erhöhen, auch wenn die anderen Parameter (Länge, Breite, Masse des Endstücks, Magnetkraft) unverändert bleiben.

Der Kontakt ist im Schaltplan mit MSW (Magnetschalter) gekennzeichnet. Nähert man sich dem Kontakt mit einem Magneten, schließt dieser und der Stromkreis wird erregt.

Schritt 3: Vogelfigur

Dieser Vogel ist nicht nur von einem bekannten Vogel inspiriert, sondern auch vom Schwarznackenmonarchen (Hypothymis Azurea).

Die Figur ist aus blauer FIMO Paste. Ich fertigte Muster für die Flügel an, um sie in die gleiche regelmäßige Form zu bringen und schneide das 1,5 mm dünne Blatt FIMO-Paste aus. Jedes Bein hat einen Rahmen aus 1 mm dickem verzinntem Kupferdraht; Dieser Rahmen verstärkt nicht nur die Beine, sondern dient auch zur Fixierung der Figur auf dem Gehäusedeckel. Bilder zeigen, wie man eine solche Art von Rahmen macht.

Ich habe auch ein Muster für den Körper gemacht, es aber eher als Referenz verwendet, während ich den Körper "freie Hand" gemacht habe.

Nachdem alle Elemente der Figur zusammengebaut sind und die Figur Ihren künstlerischen Vorstellungen entspricht, sollte sie 30 Minuten bei 130 Grad C (nicht mehr !!!) ausgehärtet werden; dieser Vorgang könnte in einem Haushaltsbackofen durchgeführt werden.

Nachdem die Figur ausgehärtet ist, sollte ein Kanal hergestellt werden, um die Drähte des Reedkontakts zu passieren; Ich habe diesen Kanal als Kombination von zwei gebohrten Löchern mit 4 mm Durchmesser hergestellt.

Um die Drähte durch den Kanal zu führen, führte ich ein Stück dicke Angelschnur durch, befestigte ein Ende der Drähte an der Schnur und zog sie durch. Danach habe ich den Reedkontakt in den Kanal eingebaut und den Schnabel aus dickem Papier geklebt.

Schritt 4: Gehäuse

Ich benutzte eine leere Teedose, um das Gehäuse für die Schaltung zu machen. Die Abdeckung hat zwei 1 mm Löcher für die Vogelbeine und ein 3 mm Löcher für die Drähte des Reedkontakts. An den freien Enden der Drähte ist ein Stecker angebracht, der es ermöglicht, den Vogel mit der Abdeckung bei Bedarf vom Gehäuse zu lösen. Die Rahmen der Beine werden in die 1 mm Löcher montiert und mit der Abdeckung verlötet; somit wird die Figur in Position gehalten.

Am Gehäuseboden ist ein Batteriehalter aus 0,5 mm dickem Metallblech angelötet.

Auf den Boden des Gehäuses wird ein segmentförmiges Stück Pappe geklebt, um den Stromkreis vom Gehäuse zu isolieren.

Der Lautsprecher ist auf einem Stück Pappe montiert, das sowohl am Boden als auch an den Wänden des Gehäuses mit geschmolzenem Klebepistolen-Kunststoff befestigt ist.

Sechzehn 2 mm Löcher sind nach einem Muster in die Seite des Gehäuses gebohrt, um den Weg zum Klang zu öffnen; Sie können Ihr eigenes Muster erstellen, aber es ist wünschenswert, die Gesamtfläche der Löcher ungefähr gleich der schallabgebenden Fläche des Lautsprechers zu machen.

Schritt 5: Referenzen

Astabiler IC 555

www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555…

Astabil mit Transistoren

www.electronics-tutorials.ws/waveforms/ast…

RC-Laden

www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html