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        DIY磁力懸浮器的教程 自制磁力懸浮裝置方法

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        一個磁力懸浮器的DIY教程,是電磁鐵和永久磁鐵配合的結(jié)果——這比簡單的將幾個永久磁鐵捆綁懸浮物體要高級多了。

        我找來了一個微控制器(PLC或是單片機(jī)隨你便)和一個紅外傳感器來偵查懸浮物的懸停高度,然后通過微處理器來設(shè)定電磁鐵的電流值,從而讓它乖乖地懸停在空中~把物體放在磁鐵和傳感器之間時,我可以通過一個開關(guān)來偵測高度從而確定電流強(qiáng)度。

        當(dāng)物體懸浮時,物體的重力和磁鐵對物體產(chǎn)生的吸引力是相等的,所以我們選擇懸浮物體的時候一定要使用非工業(yè)電磁鐵,用較小的電磁力就可以擺平的物體啦~~而且這個小裝置還能夠進(jìn)行動態(tài)調(diào)整以便物體保持完美的懸浮高度。

        1 工具和材料

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        ○ ATMega168微控制器

        ○ 1個16-20MHz 晶體管

        ○ 28針插座

        ○ 雙路全H橋集成電路卡

        ○ 1個NPN型功率三極管

        ○ 2個電磁鐵

        ○ 1個雙色發(fā)光二極管

        ○ 2個紅外發(fā)光二極管

        ○ 2個紅外光敏二極管

        ○ 1個5V穩(wěn)壓器

        ○ 2個平行板電容

        ○ 1個SPST電路轉(zhuǎn)換開關(guān)

        ○ 1個NO按鈕

        ○ 1個470歐姆電阻

        ○ 1個5歐姆電阻

        ○ 1個面包板

        ○ 2個小盒

        ○ 有機(jī)玻璃

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        ○ 焊錫

        ○ 熱熔膠

        ○ 鋼絲

        ○ 乙烯軟管

        ○ 3個以上稀土磁鐵,用于基座(規(guī)格:直徑1/4"×厚度1/4")

        ○ 2個以上稀土磁鐵,用于懸浮物(規(guī)格:直徑1/2"×厚1/8")

        ● 電烙鐵

        ● 熱熔膠槍

        ● 吸錫器

        ● 有機(jī)玻璃切割刀

        ● 帶有多個固定夾的支架(固定電路板)

        2 制作基座

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        ● 首先準(zhǔn)備一個可以把各種線裝進(jìn)去的盒子。我使用的是The Source收音機(jī)盒,再用一個戒指盒裝磁鐵以及裝配好的紅外傳感器。

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        ● 首先在兩個盒子背面上鉆孔,以便讓那些凌亂的電線自由貫通。另外需要為電源開關(guān),功率開關(guān),高度調(diào)節(jié)按鈕,LED指示燈單獨(dú)開孔。戒指盒的底板需要大面積切除,僅留下盒子的一小點(diǎn)余邊就OK了。

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        ● 利用較粗的鋼絲將戒指盒和基座盒串接起來,然后折成你中意的形狀和高度。接下來就是把電線一圈一圈地纏繞在鋼絲支柱上,纏好之后用乙烯軟管套接這些纏繞好的電線。

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        ● 將鋼絲的后端折成之字形,用熱熔膠將端部粘接在盒子的上內(nèi)壁。我用一塊磁鐵將戒指盒固定在鋼絲支柱的另一端,當(dāng)然也可以用熱熔膠把戒指盒粘上去。

        3 安裝磁鐵和傳感器

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        ●首先將4根導(dǎo)線焊接到電磁線圈上。焊接這4根導(dǎo)線時,最好利用萬用表來尋找和標(biāo)記對應(yīng)導(dǎo)線的接頭,否則容易混淆。當(dāng)然也不是特別重要,因?yàn)殡姶啪€圈圍繞著磁鐵,在后續(xù)步驟中也可以對應(yīng)起來,可是至少要注意兩個電磁鐵都是按照同樣的方式連接起來的,否則,要是相互抵消沒懸住東西可不能賴我~~

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        ● 將電磁線圈放置在戒指盒后,將永久磁鐵放置在電磁線圈中。

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        ● 四根導(dǎo)線的排布組合方式。

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        ● 剪一塊有機(jī)玻璃來充當(dāng)戒指盒的底部,利用底部余邊將它托住。

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        ● 將你的紅外發(fā)射器和傳感器用熱熔膠粘在有機(jī)玻璃上。最后組裝好,并且標(biāo)記號各種導(dǎo)線。

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        4 建立電路

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        ● 在制作電路板之前,先將電子元器件按照電路原理圖組裝在面包板上,然后再將這些電子器件焊好。電路原理圖與hex文件一起放在附件中。Hex文件是微控制器加載的文件,在它的介紹里提供了Arduino-0007代碼,讀懂它之后,若你口味重,你都可以對這些代碼進(jìn)行微調(diào)或者改變,以便做出你自己需要的效果。

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        ● 能匹配盒子大小的面包板。

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        ● 安裝和焊接芯片,電容等元器件。

        ● 電路原理圖

        ● 程序代碼

        ● HEX文件

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        ● 組裝完大致就是這幅光景,看似一團(tuán)亂麻,但是你一定要心如明鏡!

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        ● 特別提出,需要嚴(yán)格計(jì)劃各個部位的動作,以便所有的器件在第一時間配合戒指盒做出反應(yīng)。要是你不乖不聽我勸告,輕則麻煩不斷,重則胎死腹中。

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        ● 值得提出的是,NPN功率管會發(fā)熱滴,它要是憤怒起來足夠引發(fā)一場小型“火災(zāi)”!我在基座的底部加了一塊鋁片充當(dāng)熱沉散熱。你也可以增加一些類似的方法將盒子中多余的熱量導(dǎo)出去,例如加個風(fēng)扇啊什么的……

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        ● 電路板做好,程序中的一部分代碼會自動加載到微處理器芯片當(dāng)中,然后測試線圈的極性是否安裝正確。它對電磁線圈增加脈沖電流,測試上升,下降,同時在LED燈中有對應(yīng)指示。如果你在電磁鐵下面放置一個小磁鐵,但是它不按照既定路線辦事的話,則說明你把線接反了。

        5 制作懸浮物

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        ● 根據(jù)測試,太小或者太扁的物體好像都比較難懸浮起來。

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        ● 需要一些膠帶和紙筒,粘起來形成一個開口的小容器。

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        ● 然后把2個規(guī)格為直徑1/2"×厚1/8"稀土金屬磁鐵(在Digi-Key拍到的)裝進(jìn)里面。

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        ● 懸浮測試成功!

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        ● 我也成功地將一個骰子懸浮起來,這是骰子我用毛線編織的,立方體,打的奶奶結(jié)(反向,并且不牢的結(jié))。

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        ● 用彩色美術(shù)紙剪了個“紅寶石”,也飄起來了!

        6 向大家炫耀吧

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        ● 剩下的,就是把它擺出來!為避免炫耀時出狀況,咱還是先熟悉一下操作為好。手持物體置于磁鐵下面,緩慢的將物體抬升,當(dāng)?shù)竭_(dá)將要浮起來的那個位置時按下按鈕,這樣就把當(dāng)前位置設(shè)置成了默認(rèn)的懸浮位置。

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        ● 然后將懸浮物放低一點(diǎn),LED指示燈會馬上打亮。先在手中托放一段時間,直到它慢慢從你手中緩緩升起。這是為什么捏?微處理器需要響應(yīng)設(shè)定高度值,并且激發(fā)電磁鐵產(chǎn)生足夠力量懸浮一個物體。而這是一個緩慢的,需要耐心的過程。

        ● 有時候,你會反感電磁鐵發(fā)出的嗡嗡聲嚴(yán)重影響了炫耀時的心情——你可以在電磁鐵周圍加幾塊襯板隔聲,從而輕松地解決這個問題嘛。

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