Электрический овалоид: 10 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:54

В будущем все куры погибнут. Мастера роботов чувствовали себя плохо из-за этого и решили компенсировать это нам, людям, создав роботизированную замену. По крайней мере, так они сказали. Обдумывая вопрос: «Что будет первым, курица или яйцо?» Их ответ был рассчитан примерно за 2538 тактов: «Яйцо, конечно же!» Это результат их работы. Или, скорее, точная и достоверная копия самого первого роботизированного яйца, созданного мастерами роботов. Почему бы не опубликовать инструкции о том, как собрать настоящую вещь? Что ж, на то есть очень веская причина. Когда роботизированное яйцо вылупляется, появляется робот-цыпленок. Куры-роботы по скорости так же смертоносны, как и зараженные бешенством медведи гризли *. Понимаете, как обычно, мастера роботов солгали нам. Робот-цыпленок был еще одной попыткой стереть нас с лица земли. Вы думаете, они могли бы направить всю свою творческую энергию на что-то полезное, но нет. Робот-цыплята. * вздох * Ой! И что самое худшее? Если вам удастся поймать и убить цыпленка-робота, вы даже не сможете съесть эту проклятую штуку! После того, как вы выщипываете перья из титанового сплава и снимаете топливный элемент, полученный каркас становится совершенно несъедобным. Худшие пироги из горшка. Итак, вот инструкция о том, как создать относительно безопасную (и с точки зрения роботов) привлекательную на вид копию яйца. Он светится красивыми цветами и реагирует на звук, как настоящее яйцо! * Медведи гризли также вымерли в будущем.

Шаг 1. Детали и инструменты

Итак, вступление получилось немного чрезмерным. Я не большой поклонник шика, но я обожаю яркий свет. Это руководство расскажет вам, как создать светочувствительную лампочку в форме яйца, со всем блеском и гламуром настоящего яйца Фаберже. В нем также много крохотной кропотливой работы, как и в настоящем яйце Фаберже. Что он делает? Проще говоря, это схема чейзера с 48 светодиодами, подключенная к микрофону. Когда он слышит громкий шум (например, хлопок), через цепь чейзера отправляется импульс. Все это время меняющиеся цвета освещают яйцо изнутри. Этот проект не требует абсолютно никакого программирования, но вам потребуются элитные навыки пайки ниндзя. Электрический овалоид состоит из двух основных схем: LED Chaser Взгляните на схему для этого. Это выглядит до смешного просто, и это действительно так! Это просто шесть инверторов, соединенных в цепочку, со светодиодом на каждом шаге. Уловка заключается в наличии резистора и конденсатора на каждой ступени. Когда ведущий инвертор меняет состояние (с высокого на низкое, с низкого на высокое), он передает это состояние следующему инвертору. Однако это состояние задерживается необходимостью зарядить или разрядить конденсатор. Время заряда определяется постоянной времени RC резистора (1,8 МОм) и конденсатора (0,1 мкФ) - около 0,18 секунды. Если начальное состояние, применяемое к этому первому инвертору, остается постоянным достаточно долго, тогда вся цепочка светодиодов в конечном итоге перейдет в высокий или низкий уровень. Однако, посылая импульс через цепочку, мы можем заставить «волну», эквивалентную длине этого импульса, пройти через цепочку светодиодов! Обратите внимание, что Electric Ovaloid использует восемь групп по шесть инверторов (каждая ступень использует шесть инверторов в одном 14-контактном корпусе), но ваш может быть любой длины. Теоретически цепочка может состоять из сотен инверторов! Sound Pulser. Вы помните The Clapper? Вот в основном то, что это такое! Когда микрофон улавливает достаточно громкий звук, он усиливается операционным усилителем 741. Затем он отправляется на таймер 555, который настроен как однократный таймер. Инвертор в конце форматирует импульс для цепи чейзера. Звук, каким бы кратким он ни был, таймер растягивает до определенного минимального значения. В этом случае настало время, чтобы зажечь хотя бы два светодиода в цепи чейзера. Количество горящих светодиодов (период волны) определяется постоянной времени RC R8 и C4. Схема звукового генератора - это модифицированная версия той, которую я нашел здесь. Хотите сделать ваш быстрее или медленнее? Просто помните, что «скорость» распространения волны по цепочке светодиодов определяется постоянной времени RC - уменьшите номинал резистора или конденсатора, чтобы увеличить скорость. Минимальное количество горящих светодиодов (период волны) определяется постоянной времени RC цепи генератора импульсов. Достаточно просто? Приступим к строительству!

Шаг 2: тестирование

Я протестировал схему чейзера на макетной плате перед ее сборкой. В этом нет необходимости, если только вы не захотите изменить скорость цепи чейзера. Если это так, то непременно попробуйте его на макетной плате, прежде чем строить! Если вы экспериментируете с другим триггером для Electric Ovaloid (скажем, вспышкой света, кнопкой или импульсом от микроконтроллера).), а затем сначала попробуйте это на макетной плате!

Шаг 3: яйцо

Так … где вообще взять полое пластиковое яйцо высотой 6-7 дюймов? Мне повезло, и я попросил один на Freecycle. Одна добрая женщина в нескольких кварталах отсюда спасала на Пасху один. То, что у нее было, было почти идеальным - правильной высоты, разделенной посередине, со встроенной подставкой. Единственная проблема заключалась в противной золотой краске нижней половины. К счастью, раствор был готов в удобном аэрозольном баллончике! Поскольку заметка действительно просвечивала бы золотую краску уже на нижней половине, я решил вместо этого покрасить ее в черный глянцевый цвет. Я использовал краску Krylon Fusion, потому что она прекрасно сочетается с пластиком. Какое бы яйцо и краску вы ни использовали, сначала обязательно сделайте пробный спрей. Некоторые краски могут расплавить пластик, и вы не хотите, чтобы ваше яйцо превратилось в расплавленную груду пластиковой массы! Для верхней половины я использовал спрей для глазури Rustoleum. Этот материал также хорошо сочетался с моим яйцом, придавая ему приятный матовый рассеянный вид и послевкусие, напоминающее яичную скорлупу. Я нанесла три слоя, чтобы получить достаточный эффект диффузии. Когда яйцо готово, самое время приступить к самому сложному - пайке!

Шаг 4: Список деталей и инструменты

Только по количеству деталей эта схема чейзера не очень эффективна. Однако его способность образовывать почти бесконечную цепочку делает его привлекательным, потому что нет центрального контроллера. Вот что вам понадобится для создания одного модуля чейзера: 1 x 74AC14 шестигранный инвертор триггера Шмитта 6 резисторов 1,8 МОм 2 резистора 100 Ом (используйте резисторы 50 Ом для белых и синих светодиодов) 6 керамических конденсаторов 0,1 мкФ 6 красных светодиодов (хотя вы можете использовать любой цвет) провод 26-30 калибра короткий кусок сплошного провода 12-14 калибра (для "основы") В звуковом пульсаторе используется всего несколько основных частей 1 операционный усилитель LM741P 1 таймер 555 1 шестигранный триггер Шмитта 74AC14 инвертор 1 потенциометр 100 кОм 1 электретный микрофон 4 резистора 10 кОм 2 резистора 100 кОм 1 резистор 150 кОм 1 резистор 1 м 4 керамических конденсатора 0,1 мкФ 1 перфорированная плата 2 светодиода RGB с медленным затуханием (опционально) 1 резистор 51 Ом (для светодиодов RGB) Вы также нужно несколько других деталей, в том числе: USB-кабель переключателя питания (если ваш будет питаться от USB) держатель батареи 4xAA (если ваш будет питаться от батареи) провода, горячая клейкость И вот инструменты, которые вам понадобятся: пайка утюг со съемником тонкой проволокибокорезы тонкий пинцет от клеевого пистолета

Шаг 5: Модуль Chaser

Я не собираюсь вам врать, эта часть до смешного утомительна, и я бы не рекомендовал ее в качестве первого проекта. Модуль чейзера построен без печатной платы, что означает, что ему можно придать любую форму, но его также сложнее собрать. Порядок, в котором расположены инверторы, был специально выбран, чтобы сделать модуль максимально симметричным и простым в сборке.. Шаг 1. Присоедините резисторы 1,8 МОм к ИС - согните выводы плоско к корпусу резистора и подрежьте так, чтобы осталась только короткая петля. - Наденьте резисторы на выводы ИС. Они подключаются следующим образом: - контакты 2–13 - контакты 3–12 - контакты 4–11 - контакты 5–10 - контакты 6–9 - контакт 1 - плавающий - Припаяйте все соединения Шаг 2: Присоедините конденсаторы 0,1 мкФ - сложите одну из ножек рядом с корпусом конденсатора и обрежьте так, чтобы осталась только короткая петля - выпрямите вторую ножку - наденьте петлю каждого конденсатора на следующие выводы на ИС в следующем порядке: - контакт 1 - контакт 13 - контакт 3 - контакт 11 - контакт 5 - контакт 9 - припаяйте соединения - свободный вывод конденсатора, подключенный к контакту 9 на ИС, должен быть дважды обернут вокруг пучка других выводов. Затем оберните им вывод 7 на ИС. - припаяйте пучок выводов и вывод 7. - обрежьте выводы так, чтобы все они были длиной до самого короткого вывода. Шаг 3: Присоедините резисторы 100 Ом - одной рукой и удерживайте. один резистор так, чтобы край корпуса совпадал с выводом 7 на ИС. Возьмите провод и оберните им жгут проводов конденсатора. Затем припаяйте его на место. - удерживайте другой резистор так, чтобы край его корпуса совпадал с контактом 14 на ИС. Возьмите этот провод и оберните его один раз вокруг контакта 14. Припаяйте его на месте, оставив достаточно места для подключения других проводов позже. Шаг 4: Световая полоса - Начните с отрезания куска изолированного провода калибра 12 или 14, примерно 1,75 дюйма длинный. - возьмите шесть светодиодов и наденьте их на провод, соблюдая полярность. Согните провода светодиода так, чтобы светодиод оставался на месте. - нанесите немного горячего клея с каждой стороны каждого светодиода, чтобы он оставался на месте - когда клей высохнет, отрежьте каждый провод так, чтобы оставалось около 3 мм открытых (паяемых) оставшийся провод - отрежьте четыре коротких куска провода, зачистите концы и припаяйте их между выводами, как показано на рисунке. Затем переверните световую полосу и проделайте то же самое с другой стороной. Шаг 5: Объедините ИС и световую полосу. Полярность очень важна! Убедитесь, что сторона светодиодной полосы с проводами, соединяющими катоды (отрицательный вывод), находится на той же стороне, что и резистор 100 Ом, который идет на землю (пучок выводов конденсатора) - Возьмите свободный подвесной провод резистора 100 Ом и оберните вокруг среднего вывода светодиода. - Припаяйте провод к выводу светодиода. - С другой стороны, проделайте то же самое с положительно подключенными светодиодами. - Нанесите немного горячего клея, чтобы соединить жгут проводов конденсатора с источником света. barШаг 6: Подключите световую полосу - отрежьте шесть коротких кусков проволоки и оголите концы. На концы загнуть петли. Поднимите модуль чейзера, зацепите по одному проводу за каждый из оставшихся выводов светодиода и припаяйте их на месте. - на другой стороне сборки зацепите каждый из проводов за соответствующий вывод ИС, как показано. С одной стороны ИС провода будут идти к контактам 2, 4 и 6. С другой стороны сборки провода идут к контактам 8, 10 и 12. - Припаяйте провода на месте. Шаг 7: Осмотр и Тестирование: - Внимательно осмотрите модуль нарезки и проверьте, нет ли короткого замыкания и плохо припаянных проводов. Исправьте все ошибки. - Если вы уверены, что неисправностей нет, временно прикрепите жгут проводов конденсатора к заземленной стороне источника питания или к держателю батареи. Подсоедините контакт 14 на ИС к плюсу. Все светодиоды должны загореться. - С помощью перемычки временно замкните распаянный контакт первого резистора (тот, который подключен к контакту 1) на плюс. Все светодиоды должны погаснуть по одному. - Замкните резистор на массу с помощью той же перемычки. Все светодиоды должны загореться. Сработало? Большой! А теперь сделай больше. Я сделал в общей сложности восемь, прежде чем время и терпение иссякли. Поверьте мне, к 4-му или 5-му модулю их станет легче…

Шаг 6: Подключите модули

После того, как вы построили и протестировали столько модулей, сколько вам нужно, вы можете соединить их в цепочку. Основная идея здесь состоит в том, чтобы соединить вместе все заземления, все положительные контакты питания (контакт 14 на ИС) вместе и выход одного модуля на вход следующего модуля. между точками подключения. Тщательно припаяйте каждое соединение, чтобы обеспечить хорошее соединение. Эти провода будут испытывать некоторую нагрузку, когда вы будете склеивать модули на месте. На каждом этапе проверяйте цепь с помощью источника питания или аккумуляторной батареи, чтобы убедиться в исправности соединений. Как только все модули будут подключены, припаяйте цепь. одиночный длинный провод к первому резистору первого модуля. Затем припаяйте провода к контактам заземления и питания последнего модуля в цепи. Обратите внимание: если вы не упаковываете модули в яйцо, места подключения питания и заземления могут быть разными.

Шаг 7. Упакуйте модули в яйцо

Хорошо, есть еще одна хитрость. Сначала проверьте установку модулей, чтобы спланировать, где они будут установлены. Когда вы будете удовлетворены расположением, снимите модули и нанесите немного горячего клея на первый светодиод первого модуля. Быстро поместите модуль внутрь яйца и удерживайте, пока он не остынет. Обходите цепь, склеивая каждый модуль и удерживая его на месте. Как только все будет в безопасности, проверьте цепь еще раз, чтобы убедиться, что ничего не отсоединено. Если не все светодиоды загорятся, то вам придется пойти и починить…. удачи!

Шаг 8: Создайте генератор звука

Звуковой импульсный генератор отвечает за отправку импульса на светодиодную цепочку, когда слышен достаточно громкий звук. Он состоит из усилителя, таймера 555, настроенного для моностабильной работы, и инвертора. Инвертор необходим, потому что таймер 555 выдает короткий импульс с высоким уровнем, в то время как для светодиодной цепи требуется короткий импульс с низким уровнем. Для создания звукового генератора я использовал небольшую плату от Radio Shack, которая была у меня в отсеке для электроники. Платы Perf все еще доступны, но, вероятно, не от Radio Shack. Я бы не рекомендовал строить эту часть схемы без платы, поскольку она слишком сложна. Поместите ИС посередине платы, а резисторы и конденсаторы расположите как можно ближе к контактам, к которым они подключаются. Убедитесь, что вы оставили место для светодиодов, переключателя и подключения питания. Моя проводка на этой плате была довольно случайной, но она работает. Первое правило? Убедитесь, что ничего не закорочено! Как только вы убедитесь, что все подключено должным образом, вы можете продолжить и провести еще один тестовый запуск. Когда вы включаете переключатель, светодиоды RGB включаются и делают свое дело. Светодиоды чейзера загорятся случайным образом и начнут погоню. В конце концов все они выключатся. Когда вы нажимаете на микрофон или издаете другой громкий звук, по цепочке будет послан импульс. Если этого не происходит, вернитесь назад и начните устранение неполадок.

Шаг 9: Окончательная сборка

Уф! Для этого «Мастера роботов» должны были построить своего рода автоматизированного производственного робота. Но все почти готово! Вам нужно будет просверлить три отверстия в нижней части яйца (или в другом удобном месте). Сделайте отверстие для USB-кабеля или разъема питания, отверстие для переключателя и небольшое отверстие для микрофон. Конечно, если вы решили использовать внутреннюю аккумуляторную батарею или решили не устанавливать коммутатор, вы можете опустить эти отверстия. Начните с USB-шнура. В моем случае я использовал дешевый USB-удлинитель. Отрежьте охватывающий конец кабеля и снимите около 2 дюймов пластикового покрытия. Внутри вы найдете металлический экран заземления, закрывающий четыре провода. Снимите экран, чтобы открыть четыре провода. Отрежьте 1,75 дюйма зеленого и белого провода - это сигнальные провода, они не будут использоваться. Снимите немного изоляции с красного и черного проводов. Пропустите кабель через отверстие, пока вилка не окажется в нескольких дюймах от яйца, затем припаяйте его к плате генератора звука (пока не приклеивайте шнур). Красный провод идет на плюс, черный - на массу. Затем вставьте переключатель в отверстие, затяните гайку (если она есть) и приклейте на место. Наконец, нанесите немного клея на край микрофона (не посередине!) И поместите его перед отверстием. Вытяните шнур USB обратно из яйца, пока внутри яйца не окажется всего несколько дюймов. Теперь вы можете нанести каплю клея в том месте, где кабель входит в яйцо. Установив кабель, переключатель и микрофон на место, установите плату сверху так, чтобы она была параллельна основанию яйца. Приклейте его по углам горячим клеем. А теперь: последний шаг! С большим облегчением и гордостью вставьте верхнюю часть яйца в основание. Включите этого плохого парня в розетку! Сделайте несколько мелодий! Посмотрите, как он светится и пульсирует в ответ на звук!

Шаг 10: Тонкая настройка и другие идеи

Потенциометр можно использовать для регулировки чувствительности яйца. Вы можете настроить его так, чтобы он реагировал только на самые громкие звуки, которые также будут производить очень короткие «волны». На другом конце диапазона чувствительности его вызовет регулярный разговор. Есть много способов изменить этот проект. Конечно, вы можете построить более длинную цепочку светодиодов. Вы также можете построить несколько отдельных цепочек, которые движутся параллельно или в разные стороны друг от друга или даже извиваются в разных направлениях. Цепи можно встроить в любой контейнер или любую форму. И да! используйте разные цвета для еще большего количества эффектов! Возможности безграничны. Особая благодарность Master Robot 6CV99-K78GG за его помощь в создании этого руководства. Я бы не справился без тебя, 6С!

Финалист конкурса яиц в стиле Фаберже Forbes