Lévitation magnétique DIY. DIY Levitron : schéma d'appareil fait maison pour la lévitation dans un champ magnétique

L'idée de l'appareil est très simple, un électro-aimant soulève un aimant dans les airs, et pour créer l'effet de lévitation dans un champ magnétique, il est connecté à une source haute fréquence, qui élève ou abaisse l'objet.

Étape 1 : Schéma de l'appareil

Le circuit est étonnamment simple et je pense qu'il ne vous sera pas difficile d'assembler un Levitron de vos propres mains. Voici la liste des composants :

LED (n'importe quelle couleur est facultative)
transistor Irfz44n (ou tout mosfet approprié)
diode HER207 (1n4007 devrait tout aussi bien fonctionner)
résistances 1k et 330Om (cette dernière est optionnelle)
Capteur Hall A3144 (ou similaire)
fil de bobinage en cuivre d'un diamètre de 0,3 à 0,4 mm et d'une longueur de 20 m
aimants néodyme (j'ai utilisé 5*1mm)

Étape 2 : Assemblage

Commençons l'assemblage. Nous devons d'abord réaliser un cadre pour l'électro-aimant d'environ les dimensions suivantes : diamètre 6 mm, hauteur de l'écheveau environ 23 mm et diamètre des oreilles environ 25 mm. Comme vous pouvez le constater, il peut être fabriqué à partir d'une feuille ordinaire, de carton et de superglue. Fixons maintenant le début de l'écheveau au cadre et détendons-nous - nous devrons faire environ 550 tours, quelle que soit l'augmentation. J'ai fait 12 couches, ce qui m'a pris 1h30.

Étape 3 : Soudure

Nous soudons tout selon le schéma, sans aucune nuance. Le capteur Hall est soudé aux fils, car il sera placé dans une bobine. Une fois que tout est soudé, placez le capteur dans la bobine, fixez-le, accrochez la bobine et appliquez du courant. Lorsque vous approchez l'aimant, vous sentirez qu'il est attiré ou repoussé, selon le pôle, et essaie de planer dans les airs, mais échoue.

Étape 4 : Configuration

Après 30 minutes passées à essayer de comprendre la question « pourquoi cette chose ne fonctionne-t-elle pas ? », je suis devenu désespéré et j'ai eu recours à des mesures extrêmes - j'ai commencé à lire les spécifications du capteur, qui sont créées pour des gens comme moi. La spécification comprenait des images montrant quel côté était sensible.

Après avoir retiré le capteur et l'avoir plié de manière à ce que le côté plat avec les inscriptions soit parallèle au sol, je l'ai remis à sa place - l'appareil fait maison a commencé à fonctionner sensiblement mieux, mais l'aimant n'a toujours pas lévité. Il a été possible de comprendre assez rapidement quel était le problème : un aimant en forme de tablette n'est pas le meilleur spécimen pour la lévitation. Il suffisait de déplacer le centre de gravité vers le bas de l'aimant (je l'ai fait à l'aide d'un morceau de papier épais). Au fait, n'oubliez pas de vérifier quel côté de l'aimant est attiré par la bobine. Désormais, tout fonctionnait plus ou moins normalement et il ne restait plus qu'à sécuriser et protéger le capteur.

Quelles autres nuances y a-t-il dans ce projet ? Au début je voulais utiliser un adaptateur 12V, mais l'électro-aimant a vite chauffé, et j'ai dû le passer en 5V, je n'ai remarqué aucune dégradation des performances, et l'échauffement a été quasiment éliminé. La diode et la résistance de limitation ont été éteintes presque immédiatement. J'ai également retiré le papier bleu de la bobine – les bobines de fil de cuivre sont bien plus jolies.

Étape 5 : Finale

Hangar arrière

Ce projet est à la fois ludique et pédagogique, démontrant la lévitation magnétique.

Lévitation magnétique

Un jour, j'ai vu un appareil dans lequel un aimant flottait dans l'air et, me demandant comment cela se faisait, j'ai décidé de tester certaines théories. Après de nombreux essais et erreurs, j'ai réussi à obtenir ce que vous pouvez voir sur la figure 1.

Les principaux éléments de l'appareil sont une bobine qui crée un champ magnétique et une bobine montée sur sa surface d'extrémité. capteur linéaire Effet Hall nécessaire pour détecter le champ d'un aimant permanent. Sous le contrôle de ce capteur, lorsqu'un aimant permanent s'approche, le courant de la bobine est coupé, l'aimant commence à tomber, s'éloignant de la bobine, et la bobine se rallume, gardant ainsi l'aimant « suspendu » dans l'air.

J'ai enroulé une petite bobine avec du fil de cuivre émaillé d'une section de 0,45 mm (Figure 2). Sa taille et son nombre de tours ne sont pas aussi importants que résistance électrique, qui doit être suffisamment grand pour limiter le courant tiré de l’alimentation. J'essayais de rester dans les limites de 0,5 A avec une alimentation de 5 V, ce qui nécessite que la résistance soit comprise entre 10 et 15 ohms (5 V/0,5 A = 10 ohms).

Cependant, comme le circuit a maintenant été modifié de telle sorte qu'en l'absence d'aimant, le courant de la bobine soit coupé, sa résistance peut être réduite, mais jusqu'à une valeur d'au moins 5 Ohms.

Comme la puissance propre de la bobine n’est pas suffisante, elle doit être complétée par une plaque métallique. J'ai découpé un disque en acier de 5 mm d'épaisseur avec un diamètre égal au diamètre extérieur de la bobine, bien que le diamètre puisse être légèrement plus petit (Figure 3).

L'aimant lévite sur une plage étroite de distances, dans lesquelles il n'est pas capable d'être magnétisé sur la plaque elle-même, et a besoin d'un peu d'aide du champ de la bobine pour le maintenir dans un état « suspendu ».

Un capteur Hall est fixé sur le disque métallique, dont le côté plat doit faire face à la bobine (Figures 4, 5).

Pour plus de commodité, j'ai installé le capteur dans un disque en plastique (Figure 6), que j'ai découpé dans une feuille acrylique, mais vous pouvez vous en sortir avec simplement de la colle ou du ruban adhésif double face.

Il est très important de monter le capteur centré sur la bobine et son noyau métallique.

J'ai d'abord essayé de lire le signal du capteur Hall et de piloter la bobine à travers un transistor en utilisant le système PICAXE de Revolution Education, basé sur un microcontrôleur PIC, mais PICAXE était trop lent. Ensuite, j'ai décidé d'utiliser un amplificateur opérationnel (ampli-op) LM358, et cela a donné le résultat souhaité.

Le design s'est avéré très simple. J'ai découvert que lorsque l'aimant lévite, le circuit, en fonction du poids de l'objet, ne consomme que 50...150 mA. Mais si l'aimant est retiré, le transistor de commande s'ouvre complètement, le courant moyen augmente et le stabilisateur 5 V commence à surchauffer.

Le diagramme a donc été repensé (Figure 7). Pour éteindre la bobine en l'absence d'aimant, j'ai utilisé le deuxième amplificateur opérationnel de la puce LM358.

L'ensemble du circuit, bobine comprise, est alimenté par une tension de 5 V, stabilisée par la puce LM7805, courant maximum qui ne doit pas dépasser 0,5 A.

En l'absence de champ externe, la tension de sortie d'un capteur Hall linéaire est environ la moitié de la tension d'alimentation de 5 V. Si un aimant est rapproché du capteur, la tension de sortie augmente ou diminue en fonction du pôle de l'aimant auquel il fait face. le capteur (nord ou sud). Dans ce circuit, à mesure que l'aimant s'approche, la tension devrait augmenter, vous devez donc amener l'aimant au capteur avec le pôle sud.

La sortie du capteur est connectée à l'entrée inverseuse du premier amplificateur opérationnel (OA1), dont l'entrée non inverseuse est alimentée en tension par le diviseur de tension R1/R2. La résistance ajustable R2 est utilisée pour équilibrer des aimants et des objets de différentes tailles et poids au point de lévitation.

La sortie de l'ampli-op1 est connectée via une résistance de 1 kOhm à la base du transistor BD681, qui contrôle l'activation de la bobine. Presque tous les transistors NPN ou MOSFET avec un courant admissible d'au moins 1 A conviennent ici.

Le deuxième amplificateur opérationnel de la puce (O-Amp2) est utilisé pour surveiller la fréquence de commutation du transistor Q1. Pour ce faire, la tension de sortie de l'ampli-op1, efficacement lissée par le filtre RC R9/C4 (100 kOhm/1 µF), est fournie à l'entrée non inverseuse de l'ampli-op2.

L'entrée inverseuse de l'ampli-op2 reçoit la tension du diviseur R7/R8, dont un bras comprend une résistance d'ajustement. Tandis que le courant de la bobine, contrôlé par la sortie de l'ampli-op1, pulse, essayant de maintenir l'aimant suspendu, la tension analogique à l'entrée non inverseuse de l'ampli-op2 est inférieure à celle réglée par le diviseur à l'entrée inverseuse. Mais si vous retirez l'aimant, la tension à cette entrée augmentera, puisque l'ampli-op1 tentera de remettre l'aimant à sa place, ouvrant continuellement le transistor de contrôle du courant de la bobine, les oscillations s'arrêteront et la tension de sortie de l'ampli-op1 deviendra constamment élevé. En conséquence, la tension à l'entrée non inverseuse de l'ampli-op2 dépassera la tension à l'entrée inverseuse et le niveau du signal de sortie passera à un niveau élevé. La base est connectée à la sortie de l'op-amp2 via une résistance de 5,1 kOhm Transistor NPN, dont le collecteur est connecté à la base du transistor qui contrôle le courant de la bobine. En shuntant la résistance de base de 1 k ohm (R3) vers la masse, Q2 éteint la bobine.

Le deuxième transistor BC337 (Q3), également connecté à la sortie de l'ampli-op2, contrôle les LED, court-circuitant la résistance de limitation de courant R12 à la masse lorsqu'elles doivent être éteintes.

Le réglage du point d'arrêt de la bobine s'effectue facilement en tournant la résistance de réglage R8 dans la position dans laquelle les LED s'éteignent. Si vous amenez un aimant dans la zone de sensibilité du capteur, les LED s'allumeront à nouveau, le courant de la bobine commencera à pulser, et il ne restera plus qu'à trouver le point d'équilibre de l'aimant à l'aide de la résistance d'ajustement R2.

Maintenant que toutes les erreurs du circuit ont été résolues, avec quelques composants simples, il est très facile de le reproduire.

La conception du circuit imprimé est illustrée dans les figures 8 et 9. Les plages marquées « TP » ont servi de points de test dans lesquels j'ai soudé des broches pour connecter les appareils pendant le processus de débogage. Lors de la répétition du schéma, il n'est pas nécessaire de les installer.

Les bornes de la bobine doivent être connectées de manière à créer un champ magnétique dans la direction souhaitée. Il est très simple de vérifier qu'ils sont correctement connectés : si le circuit ne fonctionne pas, échangez les fils.

La taille de l’aimant n’est pas très importante, mais il doit être suffisamment puissant. Un aimant aux terres rares, tel que le néodyme, fonctionne bien.

Pour éviter une surchauffe du stabilisateur de tension, veillez à l'installer sur un radiateur. Choisissez une alimentation avec une tension de 7 ... 12 V, car plus la tension d'entrée est élevée, plus le régulateur de tension 5 V deviendra chaud.

La tension d'entrée maximale autorisée du capteur Hall est de 6 V, donc une tension de 5 V est sélectionnée pour alimenter le circuit.

Si votre aimant vibre beaucoup, ou ne veut pas du tout léviter, cela peut être dû à plusieurs raisons, la principale étant l'épaisseur insuffisante de la plaque métallique sur la bobine. Essayez d'y ajouter quelques rondelles supplémentaires. Il est également possible que le capteur Hall soit décalé par rapport au centre de la bobine, ou que l'écart installé entre la bobine et l'aimant soit trop petit, et que l'aimant doive être légèrement abaissé en ajustant la résistance d'ajustement R2. (C'est un réglage très fin). Ou peut-être que la bobine est de travers et n’est pas installée verticalement.

L'ajout de LED RVB clignotantes en haut et en bas de l'aimant créera un bel effet si vous faites léviter un objet brillant, tel qu'une boule de papier d'aluminium (Figures 10 et 11). La LED supérieure étant plus proche de l'objet, il est conseillé d'élargir l'angle de son émission en limant la lentille.

Un effet complètement différent peut être obtenu en fabriquant une petite hélice avec un aimant fixé en son centre. Je l'ai découpé dans une canette de Coca-Cola. Placez ensuite une bougie plate ou un brûleur d'encens sous l'hélice et le flux d'air chaud ascendant fera tourner l'hélice en lévitation. Pour faire tourner l'hélice, une très petite différence de température est nécessaire, et si l'air de la pièce est froid, la chaleur générée par le serpentin sera largement suffisante. Bien entendu, si l’air est chaud, cela ne fonctionnera pas.

Vous pouvez utiliser une bobine provenant d'un solénoïde inutile dans l'appareil, mais vous devez d'abord vous assurer que le courant qu'elle consomme ne surchargera pas le circuit, car de nombreux solénoïdes sont très gourmands en énergie.

L'idée de ce tutoriel a été inspirée par un projet de plateforme de financement participatif Kickstarter appelé "Air Bonsai", un projet vraiment beau et mystérieux réalisé par les Japonais.

Mais tout mystère peut être expliqué si vous regardez à l’intérieur. Il s’agit en fait d’une lévitation magnétique où il y a un objet en lévitation d’en haut et un électro-aimant contrôlé par un circuit. Essayons de mettre en œuvre ensemble ce mystérieux projet.

Nous avons découvert que la conception de l'appareil sur Kickstarter était assez complexe, sans aucun microcontrôleur. Il n'y avait aucun moyen de trouver son circuit analogique. En fait, si l’on y regarde de plus près, le principe de la lévitation est assez simple. Vous devez fabriquer une pièce magnétique qui « flotte » au-dessus d’une autre pièce magnétique. Le principal travail ultérieur consistait à garantir que l'aimant en lévitation ne tombait pas.

Il y a également eu des spéculations selon lesquelles faire cela avec un Arduino est en réalité beaucoup plus facile que d'essayer de comprendre les circuits d'un appareil japonais. En fait, tout s’est avéré beaucoup plus simple.

La lévitation magnétique se compose de deux parties : la partie de base et la partie flottante (en lévitation).

Base

Cette partie se trouve en bas, qui consiste en un aimant pour créer un rond champ magnétique et des électroaimants pour contrôler ce champ magnétique.

Chaque aimant a deux pôles : nord et sud. Les expériences montrent que les opposés s’attirent et que les pôles se repoussent. Quatre aimants cylindriques sont placés dans un carré et ont la même polarité, formant un champ magnétique circulaire vers le haut pour repousser tout aimant ayant le même pôle entre eux.

Il y a quatre électro-aimants en général, ils sont placés en carré, deux aimants symétriques forment une paire, et leur champ magnétique est toujours opposé. Le capteur à effet Hall et le circuit contrôlent les électro-aimants. Nous créons des pôles opposés sur les électro-aimants en faisant passer du courant à travers eux.

Partie flottante

La pièce comprend un aimant flottant au-dessus de la base qui peut transporter un petit pot de plante ou d'autres objets.

L’aimant du haut est soulevé par le champ magnétique des aimants du bas, car ils ont les mêmes pôles. Cependant, en règle générale, ils ont tendance à tomber et à s'attirer. Pour éviter que le haut de l'aimant ne bascule et ne tombe, les électro-aimants créeront des champs magnétiques pour pousser ou tirer pour équilibrer la partie flottante, grâce au capteur à effet Hall. Les électro-aimants sont contrôlés par deux axes X et Y, ce qui permet à l'aimant supérieur de rester équilibré et flottant.

Le contrôle des électro-aimants n'est pas facile et nécessite un contrôleur PID, qui est discuté en détail à l'étape suivante.

Étape 2 : contrôleur PID (PID)

Extrait de Wikipédia : "Un contrôleur proportionnel-intégral-dérivé (PID) est un dispositif dans une boucle de contrôle avec retour. Utilisé dans les systèmes contrôle automatique générer un signal de contrôle afin d'obtenir la précision et la qualité requises du processus transitoire. Le contrôleur PID génère un signal de contrôle, qui est la somme de trois termes, dont le premier est proportionnel à la différence entre le signal d'entrée et le signal retour(signal de mésappariement), la seconde est l'intégrale du signal de mésappariement, la troisième est la dérivée du signal de mésappariement.

En termes simples : « Le contrôleur PID calcule la valeur « d'erreur » comme la différence entre l'[entrée] mesurée et le réglage souhaité. Le contrôleur essaie de minimiser l’erreur en ajustant [la sortie].”

Vous indiquez donc au PID quoi mesurer (entrée), quelle valeur vous souhaitez et une variable qui aidera à avoir cette valeur comme sortie. Le contrôleur PID ajuste ensuite la sortie pour rendre l'entrée égale au réglage.

Par exemple: Dans une voiture, nous avons trois valeurs (Entrée, Configuration, Sortie) qui seront respectivement la vitesse, la vitesse souhaitée et l'angle de la pédale d'accélérateur.

Dans ce projet :

L'entrée est la valeur actuelle en temps réel du capteur à effet Hall, qui est mise à jour en permanence à mesure que la position de l'aimant flottant change en temps réel.
La valeur réglée est la valeur du capteur à effet Hall, qui est mesurée lorsque l'aimant flottant est en position d'équilibre, au centre de la base de l'aimant. Cet indice est fixe et n'évolue pas dans le temps.
Le signal de sortie est la vitesse pour contrôler les électro-aimants.

Merci à la communauté Arduino d'avoir écrit une bibliothèque PID très simple à utiliser. Plus d’informations sur Arduino PID sont disponibles sur le site officiel d’Arduino. Nous devons utiliser une paire de contrôleurs PID sous Arduino, un pour l'axe X et l'autre pour l'axe Y.

Étape 3 : Accessoires

La liste des composants de la leçon s'avère correcte. Vous trouverez ci-dessous une liste de composants que vous devriez acheter pour ce projet, assurez-vous d'avoir tout avant de commencer. Certains composants sont très populaires et vous les trouverez probablement dans votre propre entrepôt ou chez vous.

Étape 4 : Outils

Voici une liste des outils les plus couramment utilisés :

Fer à souder
Scie à main
Multimètre
Percer
Oscilloscope (facultatif, vous pouvez utiliser un multimètre)
Perceuse d'établi
Colle chaude
Pinces

Étape 5 : ampli opérationnel LM324, pilote L298N et SS495a

Ampli opérationnel LM324

Les amplificateurs opérationnels (amplis opérationnels) font partie des circuits les plus importants, les plus largement utilisés et les plus polyvalents utilisés aujourd'hui.

Nous utilisons un amplificateur opérationnel pour amplifier le signal du capteur Hall, dont le but est d'augmenter la sensibilité afin que l'Arduino puisse facilement détecter le changement du champ magnétique. Une variation de quelques mV à la sortie du capteur à effet Hall, après passage dans l'amplificateur, peut varier de plusieurs centaines d'unités dans l'Arduino. Ceci est nécessaire pour garantir un fonctionnement fluide et stable du contrôleur PID.

L'ampli opérationnel commun que nous avons choisi est le LM324, il est bon marché et vous pouvez l'acheter dans n'importe quel magasin d'électronique. Le LM324 dispose de 4 amplificateurs internes qui lui permettent d'être utilisé de manière flexible, cependant dans ce projet seuls deux amplificateurs sont nécessaires : un pour l'axe X et l'autre pour l'axe Y.

Module L298N

Le double pont en H L298N est couramment utilisé pour contrôler la vitesse et la direction de deux moteurs CC ou gère facilement un bipolaire moteur pas à pas. Le L298N peut être utilisé avec des moteurs allant de 5 à 35 VDC.

Il existe également un régulateur 5 V intégré, donc si la tension d'alimentation atteint 12 V, vous pouvez également connecter une alimentation 5 V à partir de la carte.

Ce projet utilise le L298N pour piloter deux paires de bobines solénoïdes et utilise une sortie 5 V pour Alimentation Arduino et un capteur à effet Hall.

Brochage du module :

Sortie 2 : paire d'électro-aimants X
Sortie 3 : paire de solénoïdes Y
Puissance d'entrée : entrée DC 12 V.
GND : terre
Sortie 5 V : 5 V pour Capteurs Arduino et salle
EnA : active le signal PWM pour la sortie 2
In1 : Activer pour la sortie 2
In2 : Activer pour Out 2
In3 : Activer pour la sortie 3
In4 : Activer pour la sortie 3
EnB : active le signal PWM pour Out3

Connexion à Arduino : Nous devons retirer 2 cavaliers dans les broches EnA et EnB, puis connecter 6 broches In1, In2, In3, In4, EnA, EnB à Arduino.

Capteur à effet Hall SS495a

SS495a est un capteur Hall linéaire avec sortie analogique. Veuillez noter la différence entre la sortie analogique et la sortie numérique, vous ne pouvez pas utiliser de capteur avec sortie numérique dans ce projet, il n'a que deux états 1 ou 0, vous ne pouvez donc pas mesurer la sortie des champs magnétiques.

Le capteur analogique donnera une plage de tension de 250 à Vcc, que vous pourrez lire à l'aide de l'entrée analogique de l'Arduino. Pour mesurer le champ magnétique dans les axes X et Y, deux capteurs Hall sont nécessaires.

Étape 6 : Aimants en néodyme NdFeB (Néodyme Fer Bore)

Extrait de Wikipédia : "Néodyme - élément chimique, un métal de terre rare de couleur blanc argenté avec une teinte dorée. Appartient au groupe des lanthanides. S'oxyde facilement à l'air. Découvert en 1885 par le chimiste autrichien Karl Auer von Welsbach. Il est utilisé comme composant d’alliages d’aluminium et de magnésium pour la production d’avions et de fusées. »

Le néodyme est un métal ferromagnétique (en particulier, il présente des propriétés antiferromagnétiques), ce qui signifie que, comme le fer, il peut être magnétisé pour devenir un aimant. Mais sa température de Curie est de 19K (-254°C), donc en forme pure son magnétisme n'apparaît qu'à des températures extrêmement basses. Cependant, les composés du néodyme avec des métaux de transition tels que le fer peuvent avoir des températures de Curie bien supérieures à la température ambiante et sont utilisés pour fabriquer des aimants en néodyme.

Fort est le mot utilisé pour décrire un aimant en néodyme. Vous ne pouvez pas utiliser d’aimants en ferrite car leur magnétisme est trop faible. Les aimants en néodyme sont beaucoup plus chers que les aimants en ferrite. De petits aimants sont utilisés pour la base, de grands aimants pour la partie flottante/lévitante.

Attention! Vous devez être prudent lorsque vous utilisez des aimants en néodyme, car leur fort magnétisme peut vous nuire ou détruire les données de votre disque dur ou autre. appareils électroniques, qui sont influencés par les champs magnétiques.

Conseil! Vous pouvez séparer deux aimants en les tirant horizontalement, vous ne pouvez pas les séparer dans le sens opposé car leur champ magnétique est trop fort. Ils sont également très fragiles et se cassent facilement.

Étape 7 : Préparation de la base

Nous avons utilisé un petit pot en terre cuite, qui est généralement utilisé pour faire pousser une succulente ou un cactus. Vous pouvez également utiliser un pot en céramique ou un pot en bois s'ils conviennent. Utilisez un foret de 8 mm pour créer un trou dans le fond du pot, qui servira à maintenir la prise DC.

Étape 8 : Impression 3D de la partie flottante

Si vous avez une imprimante 3D, c'est parfait. Vous avez la possibilité de tout faire avec. Si vous n’avez pas d’imprimante, ne désespérez pas, car... vous pouvez utiliser un service d’impression 3D bon marché qui est désormais très populaire.

Pour découpe laser Les fichiers se trouvent également dans l'archive ci-dessus - le fichier AcryliqueLaserCut.dwg (c'est Autocad). La partie acrylique sert à supporter les aimants et électro-aimants, le reste sert à recouvrir la surface du pot en terre cuite.

Étape 9 : Préparez le module de capteur à effet Hall SS495a

Coupez le schéma de circuit imprimé en deux parties, une partie pour fixer le capteur à effet Hall et l'autre pour fixer le circuit LM324. Fixez deux capteurs magnétiques perpendiculairement circuit imprimé. Utilisez des fils fins pour connecter les deux broches des capteurs VCC ensemble, faites de même avec les broches GND. Les contacts de sortie sont séparés.

Étape 10 : Circuit ampli-op

Soudez la prise et les résistances au PCB en suivant le schéma en faisant attention à placer les deux potentiomètres dans le même sens pour un calibrage plus facile par la suite. Connectez le LM324 à la prise, puis connectez les deux sorties du module de capteur à effet Hall au circuit de l'ampli-op.

Connectez les deux fils de sortie du LM324 à l'Arduino. Entrée 12 V avec entrée 12 V du module L298N, sortie 5 V du module L298N vers potentiomètre 5 V.

Étape 11 : Assemblage des électro-aimants

Assemblez les électro-aimants sur une feuille acrylique, ils sont fixés dans quatre trous proches du centre. Serrez les vis pour éviter tout mouvement. Puisque les électro-aimants sont symétriques au centre, ils sont toujours sur des pôles opposés, donc les fils à l'intérieur des électro-aimants sont connectés ensemble et les fils à l'extérieur des électro-aimants sont connectés au L298N.

Tirez les fils sous la feuille acrylique à travers les trous adjacents pour les connecter au L298N. Fil de cuivre recouvert d'une couche isolante, vous devez donc l'enlever avec un couteau avant de pouvoir les souder ensemble.

Étape 12 : Module de capteur et aimants

Utilisez de la colle chaude pour fixer le module capteur entre les électro-aimants, notez que chaque capteur doit être carré avec deux électro-aimants, un à l'avant et l'autre à l'arrière. Essayez de calibrer les deux capteurs le plus centralement possible afin qu'ils ne se chevauchent pas, ce qui rendra le capteur plus efficace.

L'étape suivante consiste à assembler les aimants à base d'acrylique. En combinant deux aimants D15*4mm et un aimant D15*3mm ensemble pour former un cylindre, les aimants et les électro-aimants auront la même hauteur. Assemblez les aimants entre des paires d'électro-aimants, notez que les pôles des aimants ascendants doivent être les mêmes.

Étape 13 : Prise d'alimentation CC et sortie L298N 5 V

Soudez la prise d'alimentation CC avec deux fils et utilisez tube thermorétractable. En connectant la prise d'alimentation CC à l'entrée du module L298N, sa sortie 5V alimentera l'Arduino.

Étape 14 : L298N et Arduino

Connectez le module L298N à Arduino en suivant le schéma ci-dessus :

L298N →Arduino
5V → VCC
Masse → Masse
EnA → 7
B1 → 6
B2 → 5
B3 → 4
B4 → 3
EnB → 2

Étape 15 : Mini programmeur Arduino Pro

Depuis Arduino pro mini n'a pas de port USB au port série, vous devez connecter un programmateur externe. FTDI Basic sera utilisé pour programmer (et alimenter) le Pro Mini.

Les plantes d'intérieur sont un moyen simple et peu coûteux de décorer n'importe quelle pièce, de la rendre plus confortable et plus belle. Mais même la plante la plus simple peut attirer les regards surpris de tous si elle est plantée dans un pot en lévitation. Contrairement à modèles simples, non seulement il flotte dans les airs, mais il tourne également dans différentes directions. Les caractéristiques de ces pots volants, ainsi que le principe de leur fonctionnement, seront abordés dans l'article.

À propos du fabricant

Aujourd'hui, deux sociétés proposent de telles fleurs flottantes d'intérieur.

Marque nationale Levitera. Non seulement elle propose aux clients plusieurs plantes différentes parmi lesquelles choisir, mais elle propose même des pots de fleurs vides que les clients peuvent remplir eux-mêmes à leur guise.
Entreprise suédoise Flyte. Il offre également aux clients diverses variétés plantes d'intérieur dans des pots en lévitation. La gamme de produits du fabricant comprend également des montres flottantes.

Les deux fabricants fabriquent des produits uniques et de haute qualité. La différence entre leurs produits réside dans le prix, ainsi que dans la configuration, ou plus précisément, dans le connecteur de la fiche-prise elle-même.

Caractéristiques

Les pots de fleurs flottant dans les airs sont apparus relativement récemment, sur marché russe ils sont considérés comme nouveaux. Leurs principales caractéristiques sont :

unique apparence;
la possibilité de planter absolument n'importe quelle plante dans un pot ;
taille compacte;
la possibilité d'utiliser le récipient non seulement comme pot, mais aussi comme pot de fleurs ;

durabilité;
simplicité et sécurité de fonctionnement.

Équipement et connexion

Ce pot de fleur en lévitation fonctionne en se connectant à réseau électrique. Sans cela, il sera impossible de profiter de l'apparence unique de l'appareil.

Un tel pot est magnétique, c'est-à-dire qu'il est maintenu en l'air par des aimants qui se présentent sous la forme circuits complexes. Ils sont situés à la fois au fond du conteneur lui-même et à la surface du support de maintien. Les aimants sont activés lorsque l'appareil est branché sur une prise.

Le constructeur propose les équipements suivants :

rester;
extension;
douille;
le pot lui-même ;
semis de plantes;
manuel d'instructions.

Pour démarrer le pot flottant, vous devez retirer le support de l'emballage et le placer sur une surface plane. Ensuite, vous devez brancher le cordon sur une prise de courant. Après cela, vous devez prendre le pot à deux mains et, sans toucher la plate-forme, le placer au centre de celle-ci à une hauteur ne dépassant pas 1 cm. Si tout est fait correctement, lorsque vous desserrez vos mains, le pot. sera lui-même tenu dans les airs. En règle générale, il est possible de le démarrer 2 à 3 fois.

Un tel pot flottant pour plantes d'intérieur ne se contente pas de flotter dans les airs et de rester immobile. Si vous l'inclinez légèrement avec vos doigts dans n'importe quelle direction ou si vous le faites tourner, il continuera à répéter le mouvement donné jusqu'à ce qu'il s'arrête.

Si toutes les exigences de fonctionnement sont satisfaites et traitées avec soin, la durée de vie d'un appareil aussi unique est pratiquement illimitée. Le fabricant offre une garantie d'au moins 1 an de fonctionnement continu.

Types de modèles

Aujourd'hui, les fabricants ne produisent de tels appareils planants que petites tailles. En règle générale, leur diamètre ne dépasse pas 10 cm. Cela s'explique par la complexité de la conception interne de l'appareil.

La gamme de couleurs est assez étroite. Il existe en seulement 3 couleurs : blanc, marron foncé et beige clair. Encore une fois, selon les fabricants, les fonctions et le principe de fonctionnement d'un tel pot constituent sa décoration principale, il n'a donc pas besoin de décor supplémentaire.

L'assortiment comprend à la fois des modèles simplement ronds et des modèles aux multiples facettes avec un petit motif sur la surface. Cependant, en général, l’apparence de tels appareils est peu décorée. Tout est spécialement fait pour que le principe de fonctionnement de l'appareil soit le point fort.

Pour quelles plantes convient-il ?

En principe, un pot de fleurs magnétique convient à toutes les fleurs d'intérieur. Mais les développeurs eux-mêmes recommandent d'utiliser un tel appareil pour les petits arbres ou les plantes de taille moyenne. Selon eux, meilleur choix sera de l'épinette canadienne, du bonsaï, du cactus ou des plantes succulentes.

Vous pouvez installer de tels pots en lévitation n'importe où : dans les bureaux, les appartements ou à la campagne. Dans tous les cas, un tel appareil deviendra le point fort de tout jardin fleuri ou pièce.

Pour plus d'informations sur les caractéristiques et les principes de fonctionnement d'un pot en lévitation, voir la vidéo suivante.