Pássaro Robótico: 8 Passos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Este projeto mostra como fazer um pássaro robótico que bebe água.

Você pode assistir o pássaro trabalhando no vídeo.

O oscilador é feito de um circuito simples de flip-flop que é acionado quando o pássaro toca um dos dois contatos.

Suprimentos

Você vai precisar de:

- kit de caixa de engrenagens, - motor DC (você não precisa de um motor de alta potência, não use motor de baixa corrente que não será capaz de girar a massa corporal do pássaro grande), - Fio de 2 mm ou 1,5 mm, - fio de 0,9 mm, - Bateria de 9 V para alimentar o relé ou outra bateria se você não encontrar o relé de 9 V. O circuito deve funcionar a um mínimo de 3 V ou mesmo 2 V dependendo dos componentes que você usa. Se você estiver usando uma fonte de alimentação de 3 V, use um relé que ligue pelo menos 2 volts porque a tensão da bateria cairá com o tempo conforme a bateria descarrega, - Relé DPDT (duplo polo duplo) (o relé 12 V pode funcionar com 9 V), - duas baterias de 1,5 V ou fonte de alimentação ajustável para alimentar o motor CC. Duas baterias de 1,5 V colocadas em série fornecerão 3 V, que é uma tensão típica necessária para a maioria dos pequenos motores CC. No entanto, o 3 V não é adequado para todos os motores. Use a tensão apropriada para o motor fornecer energia suficiente para girar a grande massa corporal de metal do pássaro. Verifique as especificações ao fazer o pedido online ou comprar na loja. É por isso que uma fonte de alimentação ajustável pode ser uma boa ideia.

- dois PNP BJT de uso geral (Bipolar Junction Transistor) (2N2907A ou BC327), não use BC547 ou qualquer outro transistor de baixa corrente barato, - dois NPN BJT de uso geral (2N2222 ou BC337) ou um NPN de uso geral e um transistor de potência BJT NPN (TIP41C), não use BC557 ou quaisquer outros transistores de baixa corrente baratos, - dois transistores 2N2907A ou BC337 (você pode usar um TIP41C transistor de potência para acionar o relé em vez de 2N2907A / BC337), - três resistores de 2,2 kohm, - quatro resistores de 22 kohm, - um resistor de alta potência de 2,2 ohms (opcional - você pode usar um curto-circuito), - um diodo de uso geral (1N4002), - ferro de solda (opcional - você pode torcer os fios juntos), - fios (várias cores).

Etapa 1: montar a caixa de engrenagens

Escolha a relação de transmissão de 344,2: 1, que é a potência máxima e a velocidade mais baixa.

Você pode comprar a caixa de câmbio montada ou usar uma de um carro de controle remoto antigo. Se a velocidade for muito rápida, você sempre pode reduzir a tensão da fonte de alimentação para o motor.

Etapa 2: Crie o estande para o pássaro

O suporte é feito principalmente de arame rígido de 2 mm. Tem 10 cm de comprimento, 10 cm de largura e 16 cm de altura.

Etapa 3: crie o corpo do pássaro

O pássaro tem 30 cm de altura e é feito principalmente de arame duro de 2 mm.

Depois de fazer o pássaro, você o prende às engrenagens com um fio de 0,9 mm.

Tente fazer o corpo do pássaro o menor possível, mas certifique-se de que ele toque os terminais do fio. Usar um fio de metal de 1,5 mm em vez de um fio de metal de 2 mm reduzirá o peso do corpo do pássaro e aumentará as chances dessa escultura em movimento realmente funcionar, porque o pequeno motor DC pode não ser capaz de mover a massa corporal do pássaro grande.

Etapa 4: prenda o pássaro ao suporte

Prenda o pássaro ao suporte com fio de 0,9 mm.

Etapa 5: Anexe os terminais eletrônicos

Conecte os terminais frontal e traseiro. O terminal traseiro é feito de fio de 0,9 mm dobrado em forma de semicírculo (por favor, olhe atentamente para a imagem).

Em seguida, conecte o fio de 2 mm para completar ao terminal frontal.

Etapa 6: faça o circuito

O circuito está disparando é um circuito flip-flop que controla o relé.

A "frente do pássaro" é o terminal frontal.

O "suporte de pássaros" é a conexão do terminal traseiro.

O circuito mostrado está exibindo dois interruptores controlados por tensão. Na realidade, existem dois interruptores mecânicos (os dois terminais que você conectou na etapa anterior) e interruptores controlados por voltagem só foram incluídos no circuito porque o software PSpice não permite componentes mecânicos e simula apenas circuitos eletrônicos ou elétricos.

O resistor de 2,2 ohms pode não ser necessário. Este resistor é usado se o relé tem alta indutância é um curto-circuito por um longo tempo até ligar. Isso pode queimar o transistor de potência. Se você não tiver um transistor de potência, coloque alguns transistores NPN em paralelo, conectando todos os três terminais entre si (conecte base a base, coletor a coletor e emissor a emissor). Este método é usado para redundância e para reduzir a dissipação de energia em cada transistor.

O dissipador de calor no transistor não está incluído. Como o transistor está saturado, a dissipação de energia é muito baixa. No entanto, a dissipação de energia depende do relé. Se o relé consumir alta corrente, o dissipador de calor deve ser incluído.

Os modelos de dissipação do dissipador de calor são mostrados na simulação do circuito. Você pode usar qualquer um dos dois. Nos dois modelos, uma analogia de circuito é usada para as temperaturas do modelo. Se não houver ventilador de resfriamento e nenhum invólucro, a resistência ao calor correspondente será zero. Você deve presumir que o dispositivo pode esquentar dentro da caixa. A dissipação de energia é a corrente, a temperatura é o potencial de tensão e a resistência é a resistência ao calor.

É assim que você escolhe a resistência do dissipador de calor e o caso da resistência do dissipador de calor:

Dissipação de energia = Vce (tensão do coletor emissor) * Ic (corrente do coletor)

Vce (tensão do coletor emissor) = 0,2 volts (aproximadamente) durante a saturação. Ic = (fonte de alimentação - 0,2 V) / Resistência do relé (quando ligado)

Você pode conectar um amperímetro para verificar quanta corrente o relé consome quando ligado.

Resistência do dissipador de calor + Resistência do dissipador de calor da caixa ao = (Temperatura máxima da junção do transistor - temperatura ambiente ou máxima da sala) / Dissipação de energia (Watts) - Resistência ao calor da junção à caixa

As temperaturas máximas da junção do transistor e as resistências ao calor da junção para o gabinete são especificadas nas especificações do transistor.

A resistência da caixa ao dissipador de calor depende do composto de transferência de calor, do material do lavador térmico e da montagem de pressão.

Assim, quanto maior for a dissipação de energia, menor deve ser a resistência do dissipador de calor. Dissipadores de calor maiores terão resistências ao calor mais baixas.

Uma boa opção é escolher um dissipador de calor com baixa resistência ao calor se você não entende essas fórmulas.

Etapa 7: conecte o relé

O relé não precisa ser um relé de alta corrente. Na verdade, deve ser um relé de baixa corrente. No entanto, lembre-se de que o motor atrairá altas correntes se parar devido a problemas mecânicos, como problemas com a caixa de engrenagens. É por isso que decidi não usar transistores para acionar o motor. No entanto, existem circuitos de transistor de ponte H e circuitos de resistor de ponte H que podem ser usados para acionar motores.

Etapa 8: conecte a alimentação

O projeto agora está concluído.

Você pode ver o pássaro trabalhando no vídeo.