Mini Acoustic Levitation: 5 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

ดูโครงการนี้บนเว็บไซต์ของฉันเพื่อดูการจำลองวงจรและวิดีโอ!

การลอยแบบอะคูสติกเกิดขึ้นได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าเสียงมีลักษณะเป็นคลื่น เมื่อคลื่นเสียงสองคลื่นมาบรรจบกัน พวกมันสามารถแทรกแซงซึ่งกันและกันอย่างสร้างสรรค์หรือทำลายล้าง (นี่คือการทำงานของหูฟังตัดเสียงรบกวน)

โปรเจ็กต์นี้ใช้เซ็นเซอร์ระยะอัลตราโซนิกเพื่อสร้างเอฟเฟกต์การลอยตัว ทำงานโดยการสร้าง "กระเป๋า" โดยที่คลื่นเสียงสองคลื่นที่ตรงข้ามกันจะรบกวนกันและกัน เมื่อวัตถุถูกวางลงในกระเป๋า วัตถุนั้นจะคงอยู่ที่นั่น ดูเหมือนลอยอยู่กับที่

วัสดุที่จำเป็น:

• บอร์ด Arduino:
• สะพาน H:
• เซ็นเซอร์ระยะ:
• เขียงหั่นขนม:
• สายจัมเปอร์:
• ไดโอด:
• ตัวเก็บประจุ (อาจจะ):

ผลงานต้นฉบับจาก Make Magazine โดย Ulrich Schmerold

ขั้นตอนที่ 1: รับเครื่องส่งสัญญาณอัลตราโซนิก

คุณจะต้องเสียสละเซ็นเซอร์ระยะทางสำหรับขั้นตอนนี้ (อย่ากังวล พวกมันค่อนข้างถูก):

• ถอดและถอดเครื่องส่งสัญญาณทั้งสองออกจากบอร์ด
• ลบและบันทึกหน้าจอตาข่ายจากที่เดียว
• สายบัดกรีไปยังเครื่องส่งสัญญาณทั้งสองเครื่อง

ขั้นตอนที่ 2: สร้างวงจร

สร้างวงจรด้านบนและสังเกตสิ่งต่อไปนี้:

• คุณอาจไม่จำเป็นต้องรวมตัวเก็บประจุ 100nF สองตัวด้วย (เฉพาะในกรณีที่บอร์ดของคุณไม่สามารถจัดการกับวงจรได้และปิดตัวเองลงอย่างต่อเนื่อง)
• แบตเตอรี่ 9v เป็นแบบสแตนด์อินสำหรับแหล่งจ่ายไฟ DC ใด ๆ - ของฉันทำงานได้ดีกับแบตเตอรี่ LiPo 7.5v

ขั้นตอนที่ 3: รหัส

อัปโหลดรหัสนี้ไปยัง Arduino ของคุณ:

//รหัสต้นฉบับจาก:

ไบต์ TP = 0b10101010; // ทุกพอร์ตอื่นได้รับการตั้งค่าโมฆะสัญญาณกลับหัว () { DDRC = 0b11111111; // ตั้งค่าพอร์ตแอนะล็อกทั้งหมดให้เป็นเอาต์พุต // Initialize Timer1 noInterrupts(); // ปิดใช้งานการขัดจังหวะ TCCR1A = 0; TCCR1B = 0; TCNT1 = 0; OCR1A = 200; // ตั้งค่าเปรียบเทียบการลงทะเบียน (16MHz / 200 = 80kHz square wave -> 40kHz full wave) TCCR1B |= (1 << WGM12); // โหมด CTC TCCR1B |= (1 < ไม่มี prescaling TIMSK1 |= (1 << OCIE1A); // เปิดใช้งานการเปรียบเทียบการขัดจังหวะตัวจับเวลา (); // เปิดใช้งานการขัดจังหวะ } ISR (TIMER1_COMPA_vect) { PORTC = TP; // ส่ง ค่าของ TP เป็นผลลัพธ์ TP = ~TP; // กลับค่า TP สำหรับการรันครั้งถัดไป } void loop() { // ไม่มีอะไรเหลือให้ทำที่นี่:) }

ขั้นตอนที่ 4: ติดตั้งทรานสมิตเตอร์และสอบเทียบ

คุณสามารถใช้อะไรก็ได้เพื่อทำสิ่งนี้ แต่ฉันลงเอยด้วยการใช้ชุดความช่วยเหลือ (ซื้อที่นี่:

• เริ่มต้นด้วยการวางตำแหน่งเครื่องส่งสัญญาณห่างกันประมาณ 3/4"
• หาโฟมชิ้นเล็กๆ ประมาณครึ่งเม็ดถั่ว (ไม่ต้องกลมก็ได้)
• วาง Styrofoam บนหน้าจอตาข่ายตั้งแต่ขั้นตอนที่ 1
• ใช้แหนบหรือคีม วางไว้ระหว่างเครื่องส่งสัญญาณทั้งสอง (ควรเริ่มขยับเมื่อคุณเข้าใกล้)
• ย้ายเครื่องส่งไปรอบๆ (ใกล้ขึ้นและห่างกันมากขึ้น) จนกว่าโฟมจะหยุดนิ่ง

ขั้นตอนที่ 5: การแก้ไขปัญหา

ฉันใช้เวลาประมาณสิบห้านาทีในการทำงานครั้งแรก แต่หลังจากนั้นก็ค่อนข้างง่ายที่จะเริ่มต้นใหม่อีกครั้ง ต่อไปนี้คือบางสิ่งที่คุณสามารถลองได้หากไม่ได้ผลในตอนแรก:

• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณต่อสายทุกอย่างถูกต้อง
• เพิ่มแรงดันไฟให้กับสะพาน H (แบตเตอรี่ต่างกัน)
• รับโฟมชิ้นเล็ก
• ลองตำแหน่งอื่นสำหรับเครื่องส่งสัญญาณ
• ลองเพิ่มตัวเก็บประจุ (ถ้าคุณยังไม่ได้ทำ)
• หากยังคงใช้งานไม่ได้ อาจมีบางอย่างเสีย: ลองใช้เครื่องส่งสัญญาณชุดอื่นหรือแบตเตอรี่ใหม่