盜夢陀螺㈠:原理圖與器件清單手工電子DIY教程
● 這次做懸浮陀螺,我從 中國電子開發網 上找到了很多資料,其中下推式磁懸浮的電路,基本上是參考了網友liguang70217的ATmega8單片機方案, 點擊這裏 可以查看原帖。● 下推式磁懸浮電路圖
● 更清晰的pdf版本可以從 這裏 下載。看到這裏,有些同學們估計已經坐不住了:嗨,早說有這個網站,我們直接去看就得了,何必在這裏等攻略捏?● 其實Ourdev的磁懸浮開源活動,從09年4月份就開始了,所以心急的同學們應該反省一下自己的搜索能力。另外,那個論壇基本上是高手出沒的地方,我等無門無派的新手,看人家雙截棍耍的挺酷,自己一動手往往碰的鼻青臉腫。所以我默認來這裏看攻略的,都是跟我一樣的新手們,儘量從新手的角度來記錄製作過程。
● 首先簡單介紹一下這個電路的原理:● 圖中右下角的兩個3503,就是傳說中的線性霍爾傳感器,安裝在浮子的正下方,分別用來測量橫豎兩個方向的磁場強度;當磁場變化時,輸出電壓也會相應變化;因爲傳感器的變化量一般都比較小,所以需要經過放大,這裏用的是LM358數字放大電路;放大後的信號由ATMag8單片機採集,經過一定的算法之後,輸出控制信號;因爲單片機的控制信號支持的電流都比較小,需要用這個信號驅動一個大電流控制板,讓它通過電壓的變化來控制線圈磁場,從而實現對懸浮物的控制。● 因爲 小愛計劃 暫時停止了,我手頭有一塊富裕的Arduino Mega168控制板和一塊L298N直流電路板,所以我正好就以手頭的這兩塊板子爲基礎做實驗。當然,DIY的樂趣在於學習和改造,我的磁懸浮和這個電路有下面這些區別:1. 因爲單片機改成了Arduino開發板,所以圖中單片機周邊的電容和晶振就不需要了。2. 因爲沒有合適的電源,我把那個 壞掉的筆記本 電源利用上了,額定電壓20V,最大電流2A。3. Arduino的電源是9V,所以加了一塊lm7809用來生成9V電壓。4. 10k和4.7K的電阻,我換成了100k和2k,好像影響不大。5. L298N的驅動,圖中是每組用兩根控制線驅動,我改用三根,編程的時候會方便點(這個後面再介紹)6. 外接了兩個旋轉電位器,用來調節平衡,這個主要是爲了裝箱子以後方便,免得總開箱用螺絲刀擰。7. 對應的代碼,需要針對Arduino進行修改。
● 因爲電路圖不太會畫,這裏就不貼啦。下面是器件清單和相應的資料pdf,方便大家查詢:器件名稱規格數量功能文檔直流穩壓電源20V,2A1電源無UGN3503 2線性霍爾傳感器,用於測量磁場強度M358N 1數字電流放大器M7809 1輸出9V電壓,給Arduino供電rduino開發板Mega 1681數據採集,邏輯控制,輸出控制見攻略1L298N控制板 1大電流輸出,用於控制線圈磁場見攻略2電阻100K2,2K各2用於數據採集電路這個不需要了吧多圈電位器10K2用於設置空載時的電壓。需要精確設置節電位器10K2用於調節位置,精度要求不高導線最好是芯硬一點的若干 杜邦頭 若干線多的時候,用這個接插比較方便線圈骨架D32*D15*H184用來繞線圈漆包線銅絲直徑0.27mm1公斤繞線圈 洞洞板最好買3連孔的,好焊2塊用來焊電路樂高顆粒齒輪,連桿等若干用來搭一些簡單結構 圓環形黑磁鐵145*80*201個產生斥力讓浮子懸浮請諮詢幼兒園小朋友釹鐵硼強磁D15*4mm D30*2mm D31.7*19.1*3.2mm各1用來組裝浮子請諮詢幼兒園小朋友一元錢硬幣 1浮子配重請諮詢央行行長牙醫專用石膏1公斤裝1做陀螺造型用請諮詢牙醫或骨科大夫指甲油古銅色1陀螺上漆請諮詢您的mm
● 好了,以上就是所有需要的材料,下面插播花絮幾則:1. 在電路圖裏,有兩個LM358放大器,於是我一開始蹭蹭的就焊了兩塊上去,後來才知道,這個LM358有兩路放大器的,焊一個就夠。據圈媽說,這個是原理圖,跟器件的真實形狀,管腳順序都未必一樣(那個是PCB圖)。好吧,新手就是這樣….2. 當時爲了繞線圈,我在淘寶試過好多關鍵詞,什麼線圈軸,線圈,電磁鐵芯等等,都沒有搜到,只好用樂高的齒輪+軸繞線圈。因爲繞的質量不好,調試時吃盡了苦頭(振動非常大)再後來,才知道這東西原來叫線圈骨架,買回來重繞,立竿見影的就成功了!3. 我的板子焊好後,得意洋洋的拿去給圈媽鑑定。圈媽驚呆了,作爲一個資深業內人士,這麼多年來新手見得多了,但是焊的這麼醜的真是第一回見:佈局不合理,導線滿天飛,而且還有各種虛焊連焊,簡直可以當反面教材了。唯一欣慰的是能聞到點烤肉味,讓人食慾大開。● 唉,爲了不影響圈圈,我一直在一個陰暗的跑步機架子上焊東西,這樣就算不錯了,至少運行還蠻穩定的,請欣賞漫天的飛線:
● 更清晰的pdf版本可以從 這裏 下載。看到這裏,有些同學們估計已經坐不住了:嗨,早說有這個網站,我們直接去看就得了,何必在這裏等攻略捏?● 其實Ourdev的磁懸浮開源活動,從09年4月份就開始了,所以心急的同學們應該反省一下自己的搜索能力。另外,那個論壇基本上是高手出沒的地方,我等無門無派的新手,看人家雙截棍耍的挺酷,自己一動手往往碰的鼻青臉腫。所以我默認來這裏看攻略的,都是跟我一樣的新手們,儘量從新手的角度來記錄製作過程。
● 首先簡單介紹一下這個電路的原理:● 圖中右下角的兩個3503,就是傳說中的線性霍爾傳感器,安裝在浮子的正下方,分別用來測量橫豎兩個方向的磁場強度;當磁場變化時,輸出電壓也會相應變化;因爲傳感器的變化量一般都比較小,所以需要經過放大,這裏用的是LM358數字放大電路;放大後的信號由ATMag8單片機採集,經過一定的算法之後,輸出控制信號;因爲單片機的控制信號支持的電流都比較小,需要用這個信號驅動一個大電流控制板,讓它通過電壓的變化來控制線圈磁場,從而實現對懸浮物的控制。● 因爲 小愛計劃 暫時停止了,我手頭有一塊富裕的Arduino Mega168控制板和一塊L298N直流電路板,所以我正好就以手頭的這兩塊板子爲基礎做實驗。當然,DIY的樂趣在於學習和改造,我的磁懸浮和這個電路有下面這些區別:1. 因爲單片機改成了Arduino開發板,所以圖中單片機周邊的電容和晶振就不需要了。2. 因爲沒有合適的電源,我把那個 壞掉的筆記本 電源利用上了,額定電壓20V,最大電流2A。3. Arduino的電源是9V,所以加了一塊lm7809用來生成9V電壓。4. 10k和4.7K的電阻,我換成了100k和2k,好像影響不大。5. L298N的驅動,圖中是每組用兩根控制線驅動,我改用三根,編程的時候會方便點(這個後面再介紹)6. 外接了兩個旋轉電位器,用來調節平衡,這個主要是爲了裝箱子以後方便,免得總開箱用螺絲刀擰。7. 對應的代碼,需要針對Arduino進行修改。
● 因爲電路圖不太會畫,這裏就不貼啦。下面是器件清單和相應的資料pdf,方便大家查詢:器件名稱規格數量功能文檔直流穩壓電源20V,2A1電源無UGN3503 2線性霍爾傳感器,用於測量磁場強度M358N 1數字電流放大器M7809 1輸出9V電壓,給Arduino供電rduino開發板Mega 1681數據採集,邏輯控制,輸出控制見攻略1L298N控制板 1大電流輸出,用於控制線圈磁場見攻略2電阻100K2,2K各2用於數據採集電路這個不需要了吧多圈電位器10K2用於設置空載時的電壓。需要精確設置節電位器10K2用於調節位置,精度要求不高導線最好是芯硬一點的若干 杜邦頭 若干線多的時候,用這個接插比較方便線圈骨架D32*D15*H184用來繞線圈漆包線銅絲直徑0.27mm1公斤繞線圈 洞洞板最好買3連孔的,好焊2塊用來焊電路樂高顆粒齒輪,連桿等若干用來搭一些簡單結構 圓環形黑磁鐵145*80*201個產生斥力讓浮子懸浮請諮詢幼兒園小朋友釹鐵硼強磁D15*4mm D30*2mm D31.7*19.1*3.2mm各1用來組裝浮子請諮詢幼兒園小朋友一元錢硬幣 1浮子配重請諮詢央行行長牙醫專用石膏1公斤裝1做陀螺造型用請諮詢牙醫或骨科大夫指甲油古銅色1陀螺上漆請諮詢您的mm
● 好了,以上就是所有需要的材料,下面插播花絮幾則:1. 在電路圖裏,有兩個LM358放大器,於是我一開始蹭蹭的就焊了兩塊上去,後來才知道,這個LM358有兩路放大器的,焊一個就夠。據圈媽說,這個是原理圖,跟器件的真實形狀,管腳順序都未必一樣(那個是PCB圖)。好吧,新手就是這樣….2. 當時爲了繞線圈,我在淘寶試過好多關鍵詞,什麼線圈軸,線圈,電磁鐵芯等等,都沒有搜到,只好用樂高的齒輪+軸繞線圈。因爲繞的質量不好,調試時吃盡了苦頭(振動非常大)再後來,才知道這東西原來叫線圈骨架,買回來重繞,立竿見影的就成功了!3. 我的板子焊好後,得意洋洋的拿去給圈媽鑑定。圈媽驚呆了,作爲一個資深業內人士,這麼多年來新手見得多了,但是焊的這麼醜的真是第一回見:佈局不合理,導線滿天飛,而且還有各種虛焊連焊,簡直可以當反面教材了。唯一欣慰的是能聞到點烤肉味,讓人食慾大開。● 唉,爲了不影響圈圈,我一直在一個陰暗的跑步機架子上焊東西,這樣就算不錯了,至少運行還蠻穩定的,請欣賞漫天的飛線:
新手焊的板子
(未完待續...)
回現實層:盜夢陀螺(預告)夢境?現實?聽聽陀螺怎麼說
再下一層:盜夢陀螺攻略(二):線圈和傳感器
本文轉自 動力老男孩的博客
原文地址:
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