26.04.2018, 19:43 | #1 |
Administrator
Регистрация: 12.04.2010
Адрес: Москва
Сообщений: 9,618
Вес репутации: 9823 |
Левитация воздушных пузырьков в воде
Продолжаю тему про имитацию левитации. Для тех кто не читал первую публикацию, могут пройти по ссылке В отличии от первой публикации, в этой статье я продемонстрирую псевдолевитацию воздушных пузырьков в воде. В начале видео ролика демонстрируется все протестированные мной варианты псевдолевитации, а потом с 3:17 минуты начинаются краткие пояснения. Тем кому надоест смотреть демонстрацию, могут сразу перейти к пояснительной части. В этой демонстрации используется тот же самый стробоскоп, но немного упрощенный, так как он без электромагнита. Вместо электромагнита в этот раз я использую импульсный, аквариумный насос. Который качает воздух. Работает насос от сети 220В на частоте 25Гц, то есть на половине от частоты сети(50Гц). Почему 25Гц? Потому что насос подключен через один выпрямительный диод. Таким образом диод пропускает только положительные полупериоды. Что бы синхронизировать пузырьки со вспышками света, стробоскоп нужно настроить на любую кратную частоту 12,5-25-50-75-100 Гц. Соответственно при увеличении частоты стробоскопа в два или и более раз, расстояние между пузырьками будет так же кратно уменьшаться. В видеоролике Вы можете посмотреть фрагмент на <a href="https://youtu.be/qcfcHu1qQAQ?t=57">57 секунде</a>, в котором частота увеличена по отношению к 25Гц и пузырьки держатся на очень коротком расстоянии друг от друга. Схема стробоскопа Я использую схему на ардуино из прошлого проекта потому, что мне так проще и быстрей. А тем кто хочет повторить проект без ардуино, то могут обойтись обычным таймером на микросхеме NE555. Используемые в схеме компоненты: Arduino nano - 1 шт. Энкодер - 1 шт. Макетная плата -1 шт. Старая LED лампа - 1 шт. Транзистор КТ972 - 1 шт. Насос аквариумный - 1шт. Резистор 120 Ом - 1шт. Пояснения по схеме: Светодиодный элемент как я уже говорил, использовал из старой неисправной светодиодной лампы. В которой не работал драйвер. По напряжению падения на LED элементе выяснил, что его рабочее напряжение 48В. Что бы уменьшить напряжение питания элемента до 24 В, я поделил элемент на две части, разрезав одну дорожку и запараллелил эти два массива светодиодов. Так как питание светодиодного элемента осуществляется короткими импульсами, а напряжение питания равно напряжению падения на светодиодах, то ограничивать ток я не стал. Потому как LED элемент все равно работает в ненасыщенном режиме. Светодиодный элемент коммутируется ключом на транзисторе КТ972. Это составной транзистор или как его еще называют транзистор Дарлингтона, пара Дарлингтона. Можно было применить и MOSFET, но для такого маленького тока и КТ972 слишком много. Резистор в базе транзистора ограничивает выходной ток контроллера, для того, что бы выход контроллера не вышел из строя. По Datasheet этот ток не должен превышать 40мА. Грубый подсчет, без учета падения напряжения на переходе транзистора будет таким: 5В/0,04А=125 Ом. Так как в линейке сопротивлений такого номинала не бывает, то ставим 120 Ом. Если учесть падение напряжения на переходе транзистора, то ток все равно не превысит 40мА. Энкодер работает используя всего одно прерывание контроллера INT1 При этом нет надобности бороться аппаратно с дребезгом контактов, так как код с этим справляется, без лишних задержек. При вращении энкодера без нажатия, изменяется частота. По умолчанию частота в коде 25Гц. При вращении энкодера с нажатием, изменяется длительность вспышки стробоскопа. Насос как я писал выше, работает от переменного напряжения 220в на частоте 25 Гц. Программная часть стробоскопа Код от прошлого проекта я не стал править, оставил все как есть "Код для ардуино" PHP код:
Насос с частотой 25 Гц создает давление в трубке, выпуская в импульсе порцию воздуха. Дозированный воздух в виде пузырьков, выходит из трубки с той же частотой 25Гц и поднимается вверх. Подстроив стробоскоп на кратную частоту, частоте 25Гц, мы увидим висящие в воде пузыри, так как частоты будут засинхронизированным и. И пузырьки будут сменять друг друга, в неактивный момент стробоскопа. Наш глаз этого подлога не заметит, так как он фиксирует только освещенную сцену. В силу физических причин, глаз может видеть только отраженный свет, а то что что происходит в темноте он не видит. Заключение Надеюсь, что эта статья Вам понравилось и если Вы хотите увидеть новые публикации и не пропустить их, то подпишитесь. Возможно, что в ближайшее время я все таки соберу левитирующий мини дождь. И покажу Вам то, что у меня получилось. Если у Вас остались вопросы, задавайте, я на них с удовольствием отвечу. P.S. Еще одно видео которое не войдет в серию моих публикаций, но все так же основано на эффекте стробоскопа. |
21.05.2018, 21:38 | #2 |
Moderator
Регистрация: 20.07.2014
Адрес: МСК
Сообщений: 991
Вес репутации: 1031 |
|
21.05.2018, 22:05 | #3 |
Administrator
Регистрация: 12.04.2010
Адрес: Москва
Сообщений: 9,618
Вес репутации: 9823 |
Не то что бы лишние, но можно и без них. С конденсаторами лучше
|
21.05.2018, 23:58 | #4 |
Senior Member
Регистрация: 13.06.2014
Адрес: Арзамас
Сообщений: 170
Вес репутации: 0 |
А если подсветить снизу, получится шикарный ночник
__________________
Linux Mint from Freedom Came Elegance |
22.05.2018, 00:19 | #5 |
Administrator
Регистрация: 12.04.2010
Адрес: Москва
Сообщений: 9,618
Вес репутации: 9823 |
Я думал об этом. Еще можно как в аквариуме камни и искусственные водоросли
|
01.08.2018, 20:03 | #6 |
Moderator
Регистрация: 20.07.2014
Адрес: МСК
Сообщений: 991
Вес репутации: 1031 |
А чисто гипотетически можно удлинить провода до энкодера метров на 10? Или не стоит пытаться?
|
01.08.2018, 20:12 | #7 |
Administrator
Регистрация: 12.04.2010
Адрес: Москва
Сообщений: 9,618
Вес репутации: 9823 |
Можно, но стоит на вход повесить стягивающий резистор.
И все равно остается вероятность срабатывания от помех |
10.08.2018, 19:53 | #8 |
Moderator
Регистрация: 20.07.2014
Адрес: МСК
Сообщений: 991
Вес репутации: 1031 |
Что то не выходит у меня каменный цветок. По часовой работает, против часовой нет.
Долго думал. Написал коротенькую программу и записал то что происходит.Код:
void setup() { // put your setup code here, to run once: Serial.begin(9600); DDRD = 0x00; // Порт B вход на всех пинах порта D PORTD = 0b11111111; // включаем подтягивающие резисторы на пинах } void loop() { Serial.println(PIND,BIN); // put your main code here, to run repeatedly: } [свернуть] Вывод загнал в excel и построил график CLK (красный) DT (синий). При вращении по часовой стрелки есть полка, когда CLK=0, а DT еще =1. А вот при вращении против часовой такой полки нет, и через раз проскакивает неправильные значения, (обвел красным) когда CLK падает в ноль, DT уже может вернутся к 1, что соответствует вращению по часовой стрелке Это у меня энкодер неправильный или руки кривые? |
10.08.2018, 20:15 | #9 |
Administrator
Регистрация: 12.04.2010
Адрес: Москва
Сообщений: 9,618
Вес репутации: 9823 |
А длина проводов к энкодеру какая?
|
10.08.2018, 22:02 | #10 |
Moderator
Регистрация: 20.07.2014
Адрес: МСК
Сообщений: 991
Вес репутации: 1031 |
Пока тестовый провод - около метра. но как это может влиять?
UPD: Внимательно посмотрел на верхний график. Если посмотреть на сигнал от 146 до 142 в обратную сторону, тоже получается одновременное переключение.. Походу бракованные энкодеры пришли. Выход вижу один - Подключать DT на прерывание и отлавливать сигнал когда DT==1&CLK==0. Последний раз редактировалось Tohin; 10.08.2018 в 22:18. |
Метки |
левитация, левитация на ардуино |
Здесь присутствуют: 1 (пользователей: 0 , гостей: 1) | |
|
|