悬浮模拟-2



我继续模仿悬浮的话题。 对于尚未阅读第一本出版物的人,可以点击链接 。 与第一个出版物相反,在本文中,我将演示水中气泡的假悬浮。

在视频片段的开头,显示了我测试的所有伪悬浮变体,然后从3:17分钟开始简要说明。 那些讨厌观看示范的人可以直接去解释部分。

该演示使用相同的闪光灯,但由于没有电磁铁,因此做了一些简化。 这次,我使用脉冲式水族馆泵代替了电磁铁。 抽空气。 该泵通过220V网络以50Hz的频率运行。 泵通过一个整流二极管连接。 因此,二极管仅通过正半周。
要使气泡与闪光同步,必须将频闪灯调至12.5-25-50-75-100 Hz的任意倍数频率。 因此,随着频闪仪的频率增加两倍或更多倍,气泡之间的距离也将减小几倍。 在视频中,您可以看到57秒的片段,其中的频率相对于50 Hz有所增加,气泡之间的距离非常短。


频闪方案


我使用上一个项目中的arduino方案,因为它对我来说更容易,更快。 对于那些想要在没有arduino的情况下重复项目的人,他们可以使用NE555芯片上的常规计时器来完成。


电路中使用的组件:


Arduino nano -1个
编码器 -1个
开发板 -1个
旧LED灯-1个
KT972晶体管-1个
水族馆泵-1件
120欧姆电阻-1个

根据方案说明:


正如我所说,该LED元件是从一个有故障的旧LED灯中使用的。 在其中驾驶员没有工作。

根据LED元件上的压降,我发现其工作电压为48V。 为了将元件的电源电压降低至24 V,我将元件分为两部分,切割了一条轨道,并使这两个LED阵列并行化。

由于LED元件由短脉冲供电,并且电源电压等于LED上的压降电压,因此我没有限制电流。 因为LED元件仍在不饱和模式下工作。

通过KT972晶体管上的按键切换LED元件。 这是复合晶体管,或者也称为达林顿晶体管,达林顿对。 可以使用MOSFET,但是对于这么小的电流,CT972太多了。

晶体管基极中的电阻器限制了控制器的输出电流,因此控制器输出不会发生故障。 根据数据表,此电流不应超过40mA。 不考虑晶体管结处的压降的粗略计算如下:5V / 0.04A = 125欧姆。 由于电阻线中不存在该额定值,因此我们将其设置为120欧姆。 如果考虑到晶体管结处的压降,则电流仍将不超过40mA。

编码器仅使用一个INT1控制器中断进行操作。 同时,无需处理硬件中的触点反弹,因为代码可以解决此问题,而没有不必要的延迟。

当编码器旋转而没有按下时,频率改变。 默认情况下,代码中的频率为50Hz。 通过按旋转编码器时,频闪闪光持续时间改变。 如我上面所写,该泵以50 Hz的频率在AC 220V上运行。

频闪仪软件


我没有编辑上一个项目中的代码,而是保留了所有内容

Arduino的代码
//   #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    } 


我会解释它是如何工作的


频率为50 Hz的泵在管中产生压力,从而在脉冲中释放出一部分空气。 气泡形式的定量空气以50 Hz的相同频率从管中出来并上升。

通过将频闪灯调节至50 Hz的多个频率,我们将看到水中有气泡挂起,因为这些频率将同步。 在选通的不活动时刻,气泡将相互替换。 我们的眼睛不会注意到这种伪造,因为它只能捕获照明的场景。 由于物理原因,眼睛只能看到反射光,而在黑暗中看不到它。

结论


我希望您喜欢这篇文章,如果您希望看到新的出版物并且不想错过,请订阅。 在不久的将来,我可能仍会收集悬浮的小雨。 我会告诉你我做了什么。

如果您还有问题,请提问,我很乐意回答。

聚苯乙烯


另一个视频将不在我的系列出版物中,但仍基于频闪效果。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN412037/


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