Sigo con el tema de la imitación de la levitación. Para aquellos que no han leído la primera publicación, pueden seguir el
enlace . A diferencia de la primera publicación, en este artículo demostraré la pseudo-levitación de las burbujas de aire en el agua.
Al comienzo del video clip, se muestran todas las variantes de pseudo-levitación que probé, y luego a las
3:17 minutos comienzan breves explicaciones. Aquellos que están cansados de ver la demostración pueden ir directamente a la parte explicativa.
Esta demostración utiliza la misma luz estroboscópica, pero un poco simplificada, ya que no tiene un electroimán. En lugar de un electroimán, esta vez uso una bomba de acuario pulsada. Que bombea aire. La bomba funciona desde una red de 220V a una frecuencia de 50Hz. La bomba está conectada a través de un diodo rectificador. Por lo tanto, el diodo solo pasa semiciclos positivos.
Para sincronizar las burbujas con destellos de luz, la luz estroboscópica debe ajustarse a cualquier frecuencia múltiple de 12.5-25-50-75-100 Hz. En consecuencia, con un aumento en la frecuencia del estroboscopio en dos o más veces, la distancia entre las burbujas también disminuirá en un múltiplo. En el video, puede ver un fragmento a los
57 segundos , en el que la frecuencia aumenta en relación con 50 Hz y las burbujas se mantienen a una distancia muy corta entre sí.
Esquema estroboscópico
Utilizo el esquema
arduino del proyecto anterior porque es más fácil y rápido para mí. Y para aquellos que quieran repetir el proyecto sin arduino, pueden hacerlo con el temporizador habitual en el chip NE555.
Componentes utilizados en el circuito:
Arduino nano - 1 pieza
Codificador - 1 pieza
Placa de desarrollo - 1 pc.
Lámpara LED antigua - 1 pc.
Transistor KT972 - 1 pieza
Bomba de acuario - 1 pc.
Resistencia de 120 ohmios - 1 pieza
Explicaciones según el esquema:
El elemento LED, como dije, se usó de una vieja lámpara LED defectuosa. En el que el conductor no funcionó.
De acuerdo con la caída de voltaje en el elemento LED, descubrí que su voltaje de funcionamiento es de 48V. Para reducir el voltaje de alimentación del elemento a 24 V, dividí el elemento en dos partes, cortando una pista y paralelizando estos dos conjuntos de LED.
Dado que el elemento LED está alimentado por pulsos cortos, y el voltaje de suministro es igual al voltaje de caída en los LED, no limité la corriente. Porque el elemento LED todavía funciona en modo no saturado.
El elemento LED se conmuta mediante una tecla en el transistor KT972. Este es un transistor compuesto, o como también se le llama transistor Darlington, un par Darlington. Era posible usar MOSFET, pero para una corriente tan pequeña, hay demasiado CT972.
La resistencia en la base del transistor limita la corriente de salida del controlador para que la salida del controlador no falle. Según la hoja de datos, esta corriente no debe superar los 40 mA. Un cálculo aproximado, sin tener en cuenta la caída de voltaje en la unión del transistor, será el siguiente: 5V / 0.04A = 125 Ohms. Como esta clasificación no existe en la línea de resistencia, colocamos 120 ohmios. Si tenemos en cuenta la caída de voltaje en la unión del transistor, la corriente aún no excederá los 40 mA.
Un codificador funciona utilizando solo una interrupción del controlador INT1. Al mismo tiempo, no hay necesidad de lidiar con el rebote de contactos en el hardware, ya que el código lo resuelve, sin demoras innecesarias.
Cuando el codificador gira sin presionar, la frecuencia cambia. Por defecto, la frecuencia en el código es de 50Hz. Cuando se gira el codificador presionando, la duración del flash estroboscópico cambia. La bomba, como escribí anteriormente, funciona con CA 220V a una frecuencia de 50 Hz.
Software de estroboscopio
No edité el código del último proyecto, dejé todo tal como está
Código para 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 }
Explicaré como funciona
Una bomba con una frecuencia de 50 Hz crea presión en el tubo, liberando una porción de aire en el pulso. El aire dosificado en forma de burbujas sale del tubo con la misma frecuencia de 50 Hz y se eleva.
Al ajustar la luz estroboscópica a una frecuencia múltiple, una frecuencia de 50 Hz, veremos burbujas colgando en el agua, ya que las frecuencias se sincronizarán. Y las burbujas se reemplazarán entre sí, en el momento inactivo de la luz estroboscópica. Nuestro ojo no notará esta falsificación, ya que captura solo la escena iluminada. Por razones físicas, el ojo solo puede ver la luz reflejada, y lo que hace en la oscuridad, no ve.
Conclusión
Espero que hayas disfrutado este artículo y si quieres ver nuevas publicaciones y no perderte, suscríbete. Es posible que en el futuro cercano aún recolecte mini lluvias levitantes. Y te mostraré lo que hice.
Si todavía tiene preguntas, pregunte, con gusto las responderé.
PS
Otro video que no será parte de una serie de mis publicaciones, pero que aún se basa en el efecto estroboscópico.