Un pájaro motivado por imanes: 5 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:40

Sobre el proyecto

El proyecto te muestra cómo hacer un juguete que represente a un pájaro que tuitea mientras lo motivas a hacerlo. El pájaro tiene un órgano de sentidos específico llamado "interruptor de lengüeta"; cuando un imán se acerca a este elemento, los contactos se cierran y el circuito electrónico se energiza, luego salen los sonidos. Usé un pequeño palo magnético de un juguete para niños, ligeramente disfrazado de micrófono con su parte superior hecha de espuma de poliestireno, para "motivar" al pájaro; eres libre de elegir cualquier otra forma de motivación siempre que se incluya un imán en ella.

Suministros

Componentes necesarios para el circuito

Circuito integrado NE555 - 1 pieza

Transistores 2N3904 - 4 piezas

Potenciómetros o trimmers 100K - 2 uds.

Resistencias:

10K - 2 piezas

2.2K - 2 piezas

1K - 3 piezas

100 ohmios - 1 pieza

Condensadores electrolíticos (voltaje de al menos 10 V):

50 microfaradios - 1 pieza

4,7 microfaradios - 1 pieza

100 microfaradios - 1 pieza

Condensadores cerámicos (voltaje 50 V):

0,1 microfaradios - 2 piezas

0.01 microfaradios - 1 pieza

Pequeño altavoz con bobina de 8 ohmios

Zócalo para el circuito integrado

Conector para batería de 9V

Batería de 9V

Un trozo de placa de textolita perforada.

Alambres

Herramientas necesarias para construir el circuito

Pistola de soldar con soldadura

Cortadores de alambre

Pinzas

cuchillo exacto

Materiales y herramientas necesarios para construir la figura del pájaro.

Depende de cómo harías el pájaro. No excluyo que alguien pueda imprimir en 3D tanto el pájaro como el recinto para su parte electrónica. Hice el ave de pasta FIMO y usé una caja de té vacía para hacer el cerramiento. El procedimiento se describe en las secciones Cuerpo y Recinto de Bird.

Paso 1: circuito electrónico

El circuito consta de dos multivibradores astables. El primero está construido con un IC NE 555 y produce pulsos con una frecuencia muy baja que determina el intervalo entre los "paquetes de tweets". La frecuencia se puede cambiar mediante el potenciómetro R2.

Transformemos la fórmula general (ver apartado de Referencia) para la frecuencia de pulso de este tipo de multivibrador teniendo en cuenta el potenciómetro R2; por ejemplo, cuando su control deslizante está en la posición central, la frecuencia del pulso es:

f = 1.44 / (60 KOhm + 2 * 60 KOhm) * 50 microfarad = 0.16 1 / s, lo que significa que aparece un pulso en la salida de IC cada 6.25 segundos

Este pulso llega a la base de Q1 y lo abre; así, el segundo multivibrador se energiza.

Este multivibrador está construido con los transistores Q2 y Q3; sin el C3 y el R7 sería un multivibrador astable ordinario (ver referencia) cuya frecuencia de pulso se calcula con la fórmula:

f = 1,38 / R * C

Por lo tanto, f = 1,38 / 2,2 KOhm * 0,1 microfaradios = 3294 1 / s

Esta frecuencia determina el tono de un tweet. El potenciómetro R7 y el condensador C3 determinan el intervalo entre los tweets.

Supongamos que C3 está completamente descargado antes de que el circuito se energice; el condensador comienza a cargarse a través de R6, R8 y las uniones base-emisor de Q2 y Q3; la corriente fluye a través de C3 y el circuito funciona. Cuando C3 está completamente cargado, su placa superior es positiva y la placa inferior es negativa; por lo tanto, cierran Q2 y Q3.

C3 comienza a descargarse a través del potenciómetro R7; por tanto, se puede variar el tiempo de descarga. Una vez que C3 se descarga, comienza a recargarse, la corriente fluye de nuevo, el circuito funciona y produce un 'tweet'.

C3 está compuesto por dos condensadores: uno de 4,7 y otro de 100 microfaradios; Probé diferentes valores de C3 para hacer que el tono sonara más o menos como un tweet de pájaro real; también puedes jugar con el valor de R7 para modificar los tonos.

El pulso del colector de Q3 llega, a través de R10, a la base de Q4; este último se abre y se oye el pulso en el altavoz. Se instala un conector hembra para el contacto Reed en la línea '+'; esta característica, combinada con el conector macho del contacto reed (interruptor magnético, MSW) permite desconectar la figura del pájaro del circuito, si es necesario.

El circuito se ensambla sobre una pieza de 35 x 70 mm de textolita perforada.

Paso 2: Contacto Reed

El contacto consta de:

una franja de 50 x 2 mm de textolita revestida de cobre: esta es la base del contacto

una franja de 50 x 1 mm de una lámina de hierro delgada de 0,5 mm: esta es la caña que se pliega bajo la acción del campo magnético

una pieza de plástico de 2 X 5 mm - para fijar la caña en su base y proporcionar su aislamiento mutuo; esta pieza está pegada con resina epoxi

una pieza de 2 x 5 mm de placa de hierro de 1 mm de espesor, soldada en el extremo de la lengüeta para aumentar la fuerza de atracción magnética; de hecho, la mayor parte de esta fuerza se aplica a este peso que, a su vez, hace que la capa de caña

La sensibilidad de la caña depende de su longitud, ancho y grosor; una lengüeta más delgada aumentaría el rango de detección incluso si los otros parámetros (longitud, ancho, masa de la pieza final, fuerza magnética) permanecen sin cambios.

El contacto está marcado como MSW (interruptor magnético) en el dibujo del circuito. Cuando se acerca un imán al contacto, este último se cierra y el circuito se energiza.

Paso 3: figura de pájaro

Esta ave está inspirada no solo en un ave muy conocida, sino también en la monarca de nuca negra (Hypothymis Azurea).

La figura está hecha de pasta FIMO azul. Hice patrones para las alas para hacerlas de la misma forma regular y corté la hoja de 1,5 mm de espesor de pasta FIMO. Cada pata tiene un marco de alambre de cobre estañado de 1 mm de espesor; este marco no solo refuerza las patas sino que también sirve para fijar la figura en la tapa del cerramiento. Las imágenes muestran cómo hacer ese tipo de marco.

También hice un patrón para el cuerpo, pero lo usé más bien como referencia mientras hacía que el cuerpo fuera 'mano libre'.

Después de ensamblar todos los elementos de la figura, y la figura se ve de acuerdo con sus conceptos artísticos, debe curarse a 130 grados C (¡¡¡no más !!!) durante 30 minutos; esta operación podría realizarse en un horno de cocción doméstico.

Después de curar la figura, se debe hacer un canal para pasar los cables del contacto de lengüeta; Hice este canal como una combinación de dos orificios perforados de 4 mm de diámetro.

Para pasar los cables a través del canal, pasé un trozo de hilo de pescar grueso, uní un extremo de los cables al hilo y lo pasé. Después de eso, instalé el contacto de lengüeta en el canal y pegué el pico hecho de papel grueso.

Paso 4: Recinto

Usé una lata de té vacía para cerrar el circuito. La cubierta tiene dos orificios de 1 mm para las patas del pájaro y orificios de 3 mm para los cables del contacto de lengüeta. Se instala un conector macho en los extremos libres de los cables que permite separar al ave con la tapa del recinto, si es necesario. Los marcos de las patas se instalan en los orificios de 1 mm y se sueldan a la tapa; así, la figura se mantiene en posición.

Un soporte de batería hecho de una placa de metal de 0,5 mm de espesor está soldado a la parte inferior de la carcasa.

Una pieza de cartón en forma de segmento se pega a la parte inferior del gabinete para aislar el circuito del gabinete.

El altavoz se instala sobre una cartulina fijada tanto al fondo como a las paredes del recinto mediante plástico fundido con pistola de cola.

Se perforan dieciséis orificios de 2 mm en el lateral del recinto según un patrón, para abrir paso al sonido; puede producir su propio patrón, pero es conveniente que el área total de los orificios sea más o menos igual al área de emisión de sonido del altavoz.

Paso 5: referencias

IC 555 estable

www.electronics-tutorials.ws/waveforms/555…

Astable con transistores

www.electronics-tutorials.ws/waveforms/ast…

Carga RC

www.electronics-tutorials.ws/rc/rc_1.html