Магнитная птица: 5 шагов

2025 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2025-01-23 15:04

О проекте

В проекте показано, как сделать игрушку, изображающую птицу, которая пишет в Твиттере, когда вы ее мотивируете. У птицы есть особый орган чувств, называемый «тростниковый переключатель»; по мере приближения магнита к этому элементу контакты замыкаются и на электронную схему подается напряжение - затем раздаются звуки. Я использовал небольшую магнитную палочку из детской игрушки, слегка замаскированную под микрофон с верхней частью из пенополистирола, чтобы «мотивировать» птицу; Вы можете выбрать любую другую форму мотивации при условии, что в нее включен магнит.

Запасы

Компоненты, необходимые для схемы

Микросхема NE555 - 1 шт.

Транзисторы 2N3904 - 4 шт.

Потенциометры или триммеры 100К - 2 шт.

Резисторы:

10К - 2 шт.

2.2K - 2 шт.

1К - 3 шт.

100 Ом - 1 шт.

Электролитические конденсаторы (напряжение не менее 10 В):

50 мкФ - 1 шт.

4,7 мкФ - 1 шт.

100 мкФ - 1 шт.

Керамические конденсаторы (напряжение 50 В):

0,1 мкФ - 2 шт.

0,01 мкФ - 1 шт.

Маленький громкоговоритель с катушкой на 8 Ом

Розетка для интегральной схемы

Разъем для батареи 9В

Аккумулятор 9В

Кусок перфорированной текстолитовой пластины

Провода

Инструменты, необходимые для построения схемы

Паяльный пистолет с припоем

Кусачки

Пинцет

Exacto нож

Материалы и инструменты, необходимые для создания фигурки птицы.

Это зависит от того, как вы сделаете птицу. Не исключаю, что кто-то сможет напечатать на 3D-принтере и птицу, и вольер для ее электронной части. Я сделал птицу из пасты FIMO и использовал пустую коробку для чая, чтобы сделать корпус. Порядок действий описан в разделах "Тело птицы" и "Вольер".

Шаг 1: Электронная схема

Схема состоит из двух нестабильных мультивибраторов. Первый построен на IC NE 555 и генерирует импульсы с очень низкой частотой, которая определяет интервал между «твит-пакетами». Частоту можно изменить с помощью потенциометра R2.

Преобразуем общую формулу (см. Раздел «Справочная информация») для частоты импульсов такого мультивибратора с учетом потенциометра R2; например, когда его ползунок находится в центральном положении, частота импульсов составляет:

f = 1,44 / (60 кОм + 2 * 60 кОм) * 50 мкФ = 0,16 1 / с, то есть импульс на выходе ИС появляется каждые 6,25 с

Этот импульс достигает базы Q1 и открывает его; таким образом, запитывается второй мультивибратор.

Этот мультивибратор построен на транзисторах Q2 и Q3; без C3 и R7 это был бы обычный нестабильный мультивибратор (см. справку), частота импульсов которого рассчитывается по формуле:

f = 1,38 / R * C

Таким образом, f = 1,38 / 2,2 кОм * 0,1 мкФ = 3294 1 / с

Эта частота определяет высоту тона твита. Потенциометр R7 и конденсатор C3 определяют интервал между твитами.

Предположим, что C3 полностью разряжен до того, как на цепь будет подано напряжение; конденсатор начинает заряжаться через R6, R8 и переходы база-эмиттер Q2 и Q3; ток течет через C3, и схема работает. Когда C3 полностью заряжен, его верхняя пластина является положительной, а нижняя - отрицательной; следовательно, Q2 и Q3 закрываются.

C3 начинает разряжаться через потенциометр R7; таким образом, время разряда можно варьировать. Как только C3 разряжается, он начинает перезарядку, ток снова течет, схема работает и выдает «твит».

C3 состоит из двух конденсаторов: одного на 4,7 и другого на 100 мкФ; Я пробовал разные значения C3, чтобы тон звучал более или менее как настоящий птичий твит; вы также можете свободно играть со значением R7 для изменения тонов.

Импульс от коллектора Q3 поступает через R10 на базу Q4; последний открывается, и в громкоговорителе слышен пульс. Гнездовой соединитель для геркона устанавливается в линию «+»; эта функция в сочетании с вилкой герконового контакта (магнитный переключатель, MSW) позволяет при необходимости отключать фигурку птицы от цепи.

Схема собрана на куске перфорированного текстолита размером 35 х 70 мм.

Шаг 2: Рид-контакт

Контакт состоит из:

полоса 50 х 2 мм текстолита, плакированного медью - это основа контакта

полоса 50 х 1 мм из листового железа толщиной 0,5 мм - это язычок, который складывается под действием магнитного поля

кусок пластика 2 X 5 мм - для фиксации язычка на его основании и обеспечения их взаимной изоляции; эта деталь оклеена эпоксидной смолой

кусок железной пластины толщиной 1 мм размером 2 x 5 мм, припаянный на конце язычка для увеличения силы магнитного притяжения; Фактически, большая часть этой силы прилагается к этому весу, который, в свою очередь, заставляет язычок

Чувствительность язычка зависит от его длины, ширины и толщины; более тонкий язычок увеличит диапазон чувствительности, даже если другие параметры (длина, ширина, масса наконечника, магнитная сила) останутся неизменными.

Контакт обозначен на схеме как MSW (магнитный переключатель). Когда к контакту приближается магнит, последний замыкается, и на цепь подается напряжение.

Шаг 3: Фигурка птицы

Эта птица вдохновлена не только известной птицей, но и монархом с черным ворсом (Hypothymis Azurea).

Фигурка изготовлена из голубой пасты FIMO. Я сделал выкройки крыльев, чтобы они имели такую же правильную форму, и вырезал из пасты FIMO лист толщиной 1,5 мм. Каждая ножка имеет каркас из луженой медной проволоки толщиной 1 мм; эта рамка не только усиливает ножки, но и служит для фиксации фигурки на крышке вольера. На картинках показано, как сделать такую рамку.

Я также сделал выкройку для тела, но использовал ее скорее как образец, делая тело «свободной рукой».

После того, как все элементы фигурки собраны, и фигурка будет выглядеть в соответствии с вашими художественными представлениями, ее следует полимеризовать при температуре 130 градусов (не более !!!) в течение 30 минут; эту операцию можно было бы проделать в домашней духовке.

После того, как фигура застынет, следует сделать канал для пропуска проводов язычкового контакта; Я сделал этот канал как комбинацию двух просверленных отверстий диаметром 4 мм.

Чтобы пропустить проволоку через канал, я пропустил кусок толстой лески, прикрепил конец проволоки к леске и протянул через нее. После этого установил язычковый контакт в канал и приклеил клюв из плотной бумаги.

Шаг 4: Корпус

Я использовал пустую банку для чая, чтобы сделать корпус для схемы. В крышке есть два отверстия диаметром 1 мм для лапок птицы и отверстие диаметром 3 мм для проводов язычкового контакта. На свободные концы проводов устанавливается штекерный разъем, позволяющий при необходимости отсоединить птицу с крышкой от вольера. Рамы ножек устанавливаются в отверстия диаметром 1 мм и припаиваются к крышке; таким образом фигура удерживается на месте.

К дну корпуса припаян батарейный отсек из металлической пластины толщиной 0,5 мм.

К нижней части корпуса приклеивается кусок картона в форме сегмента, чтобы изолировать цепь от корпуса.

Громкоговоритель устанавливается на кусок картона, прикрепленный к дну и стенкам корпуса с помощью расплавленного клеевого пластика.

В боковой стенке корпуса просверлено шестнадцать отверстий диаметром 2 мм по шаблону, чтобы открыть путь звуку; вы можете создать свой собственный узор, но желательно, чтобы общая площадь отверстий была более или менее равной площади, излучающей звук громкоговорителя.

Шаг 5: ссылки

Astable IC 555

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

Нестабильный с транзисторами

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

Зарядка RC

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