今天，我将告诉并展示如何用自己的双手来重复超声波悬浮的作用。
在先前的文章中，
一 ，
二 。 我展示了伪悬浮。 这次都是真实的。 我将从理论开始。
声音振动
要了解悬浮效应的全部本质，您需要了解声波和驻波是什么。
因此，我将从它们开始。 声波向各个方向传播，由正负两个半波组成。 正半波是压缩区或高压，将来我将其称为压缩，负半波称为排放区，我们将其称为减压。
在实践中，它看起来像这样：扬声器扩散器向外移动时会产生压缩，而向内移动时会释放出压缩。 在图像中清楚地显示了这一点。
最大波功率是在动态头扩散器附近产生的，随着它远离发射器，它逐渐失去功率，离扬声器越远，功率越弱。
驻波是将两个反向传播，相位一致且频率相同的波叠加在一起形成的波。 如果普通波在空间传播过程中失去了功率，则小距离处的驻波会形成功率近似相等的节点。 这是通过折叠多向波来实现的。 衰减波被来波放大。 要了解这种情况的发生，请看下面的图片。 驻波中的节点或本例中的货架以灰色突出显示。 在这些架子（节点）和存放的物品上。
波长是声音的速度除以振荡频率。 在20°C的温度和50％的湿度下，声音在这种环境中以340 m / s的速度传播。 我们的压电发射器的谐振频率约为40,000 Hz。 结果，我们获得了340,000 mm / 40,000 Hz = 8.5 mm的波长。 驻波波长将为8.5毫米。
发射器可以位于彼此不同的距离处，但应始终是波长的倍数。 发射器之间的距离越小，驻波的节点越强大。 声发射器之间的空间越大，它们之间的节点越多，但是节点的功率会减弱，反之亦然。 您还需要了解，要在波的节点中保持大量物体，并且在超声波发射器之间保持更大的距离，则需要更强大的压电头。 例如，来自停车雷达或家用加湿器。 在本文中，我考虑了最经济实惠的超声波发射器。 可以从
HC-SR04测距仪中卸下 。
接线图 -我使用了
Arduino nano和
MX1508电动机驱动器 ，我可以使用NE555发生器来完成，并且作为发射器的放大器，使用HC-SR04测距仪上安装的MAX232芯片，但是我为自己选择了一条更简单的路径，从而节省了我的时间。 因为组装我的电子leveviron只花了不到5分钟的时间。 我用杜邦线束进行了连接。
素描Arduino的描述
该代码没什么特别的。 一切都归结为设置计时器和抽空D Arduino端口。 为此，将Timer1置于巧合的复位模式（CTC），现在，当帐户寄存器TCNT1的值与比较寄存器OCR1A中的指定数字一致时，将触发一个中断，在该中断中，处理器的整个端口D将被反转，然后，计数寄存器将被复位，并退出之后处理器将开始新的计数过程。
我们需要的OCR1A寄存器的值计算如下：由于TCCR1B寄存器中的分频器已关闭，因此我们采用16,000,000 Hz的时钟频率并除以所需的中断频率80,000 Hz，结果得到数字200，这就是我们的值。用于寄存器OCR1A。
您问为什么是80 kHz，而不是40 kHz？ 因为处理程序中的周期由两个中断操作组成。 在第一个操作中，输出形式为D3 = 0和D4 = 1，在第二个操作中，D3 = 1和D4 = 0。
Arduino的代码
volatile uint8_t portD3_D4 = 8; // D3 D4 void setup() { pinMode(3, OUTPUT); pinMode(4, OUTPUT); // Timer1 TCNT1 = 0; TCCR1A = 0; TCCR1B = 0; OCR1A = 199; // 16 / 80 = 200 TCCR1B = (1 << WGM12)|(1 << CS10); // CTC, TIMSK1 |= (1 << OCIE1A); // } void loop () {} ISR (TIMER1_COMPA_vect) // { PORTD = portD3_D4; // portD3_D4 = 255-portD3_D4;// }