Набор для пайки «Ультразвуковой левитатор»

Левитация — это явление преодоления гравитации, при котором тело парит в воздухе. Несмотря на то, что тему левитации зачастую используют фантасты, в реальном мире уже существуют технологии левитации. Вот, например, акустическая левитация.

Если два источника звука с одинаковой частотой направить друг на друга таким образом, чтобы фазы генерируемых волн совпали, образуется стоячая звуковая волна. Пространство между излучателями заполнится зонами чрезмерно сжатого и разреженного воздуха. Если помесить на раздел этих зон какой-нибудь подходящий по весу предмет, он начнёт левитировать.

Ультразвуковой левитатор представляет собой систему из двух ультразвуковых излучателей и схемы генерации звуковой волны. Длина волны в таком устройстве составляет 40 кГц, а значит размер каждой зоны сгусток/разрежение составит 8,5 мм.

Этот миниатюрный левитатор позволяет удерживать в воздухе предметы с очень малым весом, например, пузырьки пенопласта или мелких насекомых (комар будет отлично левитировать).

Для питания устройства потребуется источник питания 12 вольт с силой тока не менее 100 миллиампер. Разъём питания стандартный цилиндрический: 5.5/2.1 мм.

Чтобы спаять устройства понадобится паяльник, немного припоя и флюс, жидкий или гелевый. Если чего-то не хватает, вы можете приобрести это у нас в магазине RobotClass:

В корзину
В корзину
В корзину
В корзину
В корзину
В корзину

Сборка левитатора

Внешний вид всех компонентов имеющихся в наборе

1. Резистор

Он в наборе всего один, да и тот идет на светодиод.

Номинал — 1 кОм (код 102)
Посадочное место R1 (нижний край платы)

2. Конденсаторы

Керамические конденсаторы 0.1 мкф
Посадочные места C1, C2

3. Светодиод

Обратите внимание, что с верхнего края он зеленого цвета. это важно! Это указание что с этой стороны диода располагается катод — отрицательный контакт, «минус». Соответственно, контакт без зеленого маркера — катод, положительный контакт, «плюс».
Диоды можно проверить с помощью мультиметра на режиме прозвонки.
Диод должен быть припаян зеленым контактом к той стороне на которую указывает стрелочка на посадочной площадке.
Вот так!

4. Стабилизатор питания

Он нужен для понижения напряжения с 12 вольт до 5 для питания контроллера.
С его размещением очень трудно ошибиться 🙂

5. Микроконтроллер

Внешний вид микроконтроллера.

Будьте внимательны при пайке контроллера! Микросхема должна быть расположена таким образом чтобы точка на рисунке на плате была в том же углу что и точка на микросхеме. Дополнительно убедитесь что на микросхеме написано STC — так же как и на той площадке на которую вы собираетесь этот чип паять.
Если вы перепутаете чипы и подадите питание на контроллер, они сгорят и их придется перепаивать.

6. Транзистор

Это мощный транзистор в корпусе SOIC-8. Он нужен для коммутации энергии на звукоизлучатели.
Посадочное место 4427

6. Конденсатор

Отрицательный полюс электролитического конденсатора отмечен белой полосой и символом «-«.
На рисунке платы также есть белая отметка (на фото правая закрашенная часть круга)
Конденсатор должен быть установлен на плату отрицательным полюсом к отметке.
Вот так.
Не забываем подрезать торчащие концы.

7. Разъем питания

С ним проблем возникнуть не должно. Он большой, неправильной стороной его вставить крайне проблематично…

В итоге наша плата должна выглядеть так.

8. Монтаж излучателей.

На этом этапе все просто. Нужно просто вставить излучатель в плату и припаять контакты. Полярность не важна.

Излучатель вставлять с этой стороны платы
Паяем, обкусываем концы.
Получаем вот такую плату-излучатель.
Со второй платой и излучателем проделываем тоже самое…

9. Финальная сборка

После пайки всех компонентов у нас получается вот такой комплект плат и стойки для их сборки.

Ставим первые стойки

Сейчас нужны 2 маленькие стойки и 2 гайки. Стойки ставим под платой, гайки закручиваем сверху. Они играют роль ножек для нашего устройства.
Вид сверху
Вид снизу
Теперь берем 2 маленькие стойки и 2 средние. Маленькие стойки также вставляем в плату резьбой вперед и вкручиваем в них средние стойки.
Получаем вот такой результат.
Теперь нам нужны еще 2 маленькие стойки, одна плата с излучателем и плата-контроллер.

Надеваем плату-излучатель на стойки. Обратите внимание на полярность — отверстие на котором подписано «плюс» должно совпадать с «плюсом» на излучателе.

А затем на торчащую сквозь плату резьбу накручиваем стойки.

Теперь ставим большие стойки

Должно получиться вот так.
Теперь берем вторую плату-излучатель и надеваем ее излучателем вниз. Сверху платы немного выступает резьба от стоек. Накручиваем на нее гайки. И не забываем про полярность указанную на платах…

По итогу, у нас должен получиться вот такой аппарат:

10. Проверка работы

При подключении питания должен загореться светодиод.

Остается только найти какой-нибудь легкий предмет и поместить его между излучателями. Мы использовали шарик пенопласта который отщипнули от того кусочка который лежал в наборе.

Работает!!!

Изменено:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.