Ich setze das Thema der Nachahmung der Levitation fort. Für diejenigen, die die erste Veröffentlichung nicht gelesen haben, kann der
Link folgen. Im Gegensatz zur ersten Veröffentlichung werde ich in diesem Artikel die Pseudo-Levitation von Luftblasen in Wasser demonstrieren.
Zu Beginn des Videoclips werden alle von mir getesteten Varianten der Pseudo-Levitation gezeigt, und ab
3:17 Minuten beginnen kurze Erklärungen. Diejenigen, die es satt haben, die Demonstration zu sehen, können direkt zum erklärenden Teil gehen.
Diese Demo verwendet den gleichen Blitz, ist jedoch etwas vereinfacht, da er keinen Elektromagneten enthält. Anstelle eines Elektromagneten verwende ich diesmal eine gepulste Aquarienpumpe. Welches pumpt Luft. Die Pumpe arbeitet in einem 220-V-Netz mit einer Frequenz von 50 Hz. Die Pumpe ist über eine Gleichrichterdiode angeschlossen. Somit durchläuft die Diode nur positive Halbzyklen.
Um die Blasen mit Lichtblitzen zu synchronisieren, muss der Blitz auf eine Mehrfachfrequenz von 12,5-25-50-75-100 Hz eingestellt werden. Dementsprechend verringert sich mit einer zwei- oder mehrfachen Erhöhung der Frequenz des Stroboskops auch der Abstand zwischen den Blasen um ein Vielfaches. Im Video sehen Sie ein Fragment nach
57 Sekunden , bei dem die Frequenz relativ zu 50 Hz erhöht wird und die Blasen in einem sehr kurzen Abstand voneinander gehalten werden.
Strobe-Schema
Ich verwende das
Arduino- Schema aus dem vorherigen Projekt, weil es für mich einfacher und schneller ist. Und für diejenigen, die das Projekt ohne Arduino wiederholen möchten, können sie mit dem üblichen Timer auf dem NE555-Chip arbeiten.
In der Schaltung verwendete Komponenten:
Arduino Nano - 1 Stck.
Encoder - 1 Stck.
Entwicklungsboard - 1 Stck.
Alte LED-Lampe - 1 Stck.
KT972 Transistor - 1 Stck.
Aquarienpumpe - 1 Stck.
120 Ohm Widerstand - 1 Stck.
Erläuterungen nach dem Schema:
Das LED-Element wurde, wie gesagt, von einer alten fehlerhaften LED-Lampe verwendet. In dem der Fahrer nicht gearbeitet hat.
Entsprechend der Abfallspannung am LED-Element habe ich herausgefunden, dass seine Betriebsspannung 48 V beträgt. Um die Versorgungsspannung des Elements auf 24 V zu reduzieren, habe ich das Element in zwei Teile geteilt, eine Spur geschnitten und diese beiden LED-Arrays parallelisiert.
Da das LED-Element durch kurze Impulse gespeist wird und die Versorgungsspannung gleich der Abfallspannung an den LEDs ist, habe ich den Strom nicht begrenzt. Weil das LED-Element immer noch im ungesättigten Modus arbeitet.
Das LED-Element wird durch einen Schlüssel am KT972-Transistor geschaltet. Dies ist ein zusammengesetzter Transistor oder, wie er auch als Darlington-Transistor bezeichnet wird, ein Darlington-Paar. Es war möglich, einen MOSFET zu verwenden, aber für einen so kleinen Strom gibt es zu viel CT972.
Der Widerstand in der Basis des Transistors begrenzt den Ausgangsstrom des Controllers, damit der Controller-Ausgang nicht ausfällt. Laut Datenblatt sollte dieser Strom 40 mA nicht überschreiten. Eine grobe Berechnung ohne Berücksichtigung des Spannungsabfalls an der Verbindungsstelle des Transistors lautet wie folgt: 5 V / 0,04 A = 125 Ohm. Da diese Bewertung in der Widerstandslinie nicht vorhanden ist, setzen wir 120 Ohm. Wenn wir den Spannungsabfall an der Verbindungsstelle des Transistors berücksichtigen, wird der Strom immer noch 40 mA nicht überschreiten.
Ein Encoder arbeitet mit nur einem INT1-Controller-Interrupt. Gleichzeitig besteht keine Notwendigkeit, sich mit dem Abprallen von Kontakten in der Hardware zu befassen, da der Code dies ohne unnötige Verzögerungen bewältigt.
Wenn sich der Encoder ohne Drücken dreht, ändert sich die Frequenz. Standardmäßig beträgt die Frequenz im Code 50 Hz. Wenn der Encoder durch Drücken gedreht wird, ändert sich die Blitzdauer des Blitzes. Die Pumpe wird, wie oben beschrieben, mit 220 V Wechselstrom bei einer Frequenz von 50 Hz betrieben.
Stroboskop-Software
Ich habe den Code aus dem letzten Projekt nicht bearbeitet, sondern alles so gelassen, wie es ist
Code für Arduino// #define CLK 3 // Clock INT1, #define DT 4 // #define SW 5 // switch #define Min 1 // #define Max 20000 // #define led_pin 12 // #define coil_pin A0 #define step_freq 1 // 0,1 #define step_timelght 100 // volatile int freq = 500; // 10, volatile uint32_t paus, time_light=2000; // uint32_t oldcount; boolean DT_last; // void setup() { pinMode(CLK,INPUT_PULLUP); // Clock INT1, pinMode(DT, INPUT_PULLUP); // pinMode(SW, INPUT_PULLUP); // pinMode(led_pin, OUTPUT); // pinMode(coil_pin, OUTPUT); attachInterrupt(1, encoderTick, CHANGE); // DT_last = digitalRead(CLK); // CLK } void loop() { paus=5000000/freq; digitalWrite(coil_pin, 1); digitalWrite(led_pin, 1); oldcount = micros(); while( (micros() - oldcount) < time_light){} // digitalWrite(led_pin, 0); while( (micros() - oldcount) < paus){} // digitalWrite(coil_pin, 0); oldcount = micros(); while( (micros() - oldcount) < paus){} // } // void encoderTick() // { uint8_t DT_now = digitalRead(CLK); // CLK if (DT_now != DT_last && digitalRead(SW)) // , { if (digitalRead(DT) != DT_now) // DT CLK, { if( freq < Max ) freq += step_freq; // } else { // DT CLK, if( freq > Min ) freq -= step_freq; // } } else if (DT_now != DT_last && !digitalRead(SW)) // { if (digitalRead(DT) != DT_now) // DT CLK, { if( time_light < paus ) { time_light += step_timelght; } // } else if( time_light > 0 ) time_light -= step_timelght; // / } DT_last = DT_now; // CLK }
Ich werde erklären, wie es funktioniert
Eine Pumpe mit einer Frequenz von 50 Hz erzeugt Druck im Rohr und setzt einen Teil der Luft im Impuls frei. Dosierte Luft in Form von Blasen tritt mit der gleichen Frequenz von 50 Hz aus dem Rohr aus und steigt auf.
Wenn Sie den Blitz auf eine Mehrfachfrequenz von 50 Hz einstellen, hängen Blasen im Wasser, da die Frequenzen synchronisiert werden. Und die Blasen ersetzen sich gegenseitig im inaktiven Moment des Blitzes. Unser Auge wird diese Fälschung nicht bemerken, da sie nur die beleuchtete Szene erfasst. Aus physikalischen Gründen kann das Auge nur reflektiertes Licht sehen, und was es im Dunkeln tut, sieht es nicht.
Fazit
Ich hoffe, Ihnen hat dieser Artikel gefallen. Wenn Sie neue Veröffentlichungen sehen und nicht verpassen möchten, abonnieren Sie sie. Es ist möglich, dass ich in naher Zukunft noch schwebenden Miniregen sammeln werde. Und ich werde dir zeigen, was ich getan habe.
Wenn Sie noch Fragen haben, fragen Sie, ich werde diese gerne beantworten.
PS
Ein weiteres Video, das nicht Teil einer Reihe meiner Veröffentlichungen sein wird, aber dennoch auf dem Strobe-Effekt basiert.