Un oiseau motivé par un aimant : 5 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:06

À propos du projet

Le projet vous montre comment fabriquer un jouet qui représente un oiseau qui tweete lorsque vous le motivez à le faire. L'oiseau a un organe sensoriel spécifique appelé « interrupteur à roseau »; lorsqu'un aimant s'approche de cet élément, les contacts se ferment et le circuit électronique est alimenté - puis des sons sortent. J'ai utilisé un petit bâton magnétique provenant d'un jouet pour enfants, légèrement déguisé en microphone avec sa partie supérieure en polystyrène, pour « motiver » l'oiseau; vous êtes libre de choisir toute autre forme de motivation à condition qu'un aimant y soit inclus.

Fournitures

Composants nécessaires pour le circuit

Circuit intégré NE555 - 1 pc

Transistors 2N3904 - 4 pièces

Potentiomètres ou trimmers 100K - 2 pcs

Résistances:

10K - 2 pièces

2.2K - 2 pièces

1K - 3 pièces

100 Ohm - 1 pièce

Condensateurs électrolytiques (tension d'au moins 10 V):

50 microfarads - 1 pièce

4,7 microfarads - 1 pièce

100 microfarads - 1 pièce

Condensateurs céramiques (tension 50 V):

0,1 microfarad - 2 pièces

0,01 microfarad - 1 pièce

Petit haut-parleur avec bobine de 8 Ohm

Prise pour le circuit intégré

Connecteur pour une pile 9V

pile 9V

Un morceau de plaque de textolite perforée

Fils

Outils nécessaires pour construire le circuit

Pistolet à souder avec soudure

Pinces coupantes

Pince à épiler

couteau exacto

Matériaux et outils nécessaires pour construire la silhouette de l'oiseau

Cela dépend de la façon dont vous feriez l'oiseau. Je n'exclus pas que quelqu'un puisse imprimer en 3D à la fois l'oiseau et l'enclos pour sa partie électronique. J'ai fait l'oiseau de pâte FIMO et j'ai utilisé une boîte à thé vide pour faire l'enclos. La procédure est décrite dans les sections Corps et Enclos de l'oiseau.

Étape 1: Circuit électronique

Le circuit se compose de deux multivibrateurs astables. Le premier est construit avec un IC NE 555 et produit des impulsions à très basse fréquence qui détermine l'intervalle entre les « paquets de tweets ». La fréquence peut être modifiée au moyen du potentiomètre R2.

Transformons la formule générale (voir section Références) de la fréquence d'impulsion de ce type de multivibrateur en tenant compte du potentiomètre R2; par exemple, lorsque son curseur est en position centrale, la fréquence d'impulsion est:

f = 1,44 / (60 KOhm + 2*60 KOhm) * 50 microfarad = 0,16 1/s, ce qui signifie qu'une impulsion apparaît à la sortie IC toutes les 6,25 secondes

Cette impulsion arrive à la base de Q1 et l'ouvre; ainsi, le deuxième multivibrateur est alimenté.

Ce multivibrateur est construit avec les transistors Q2 et Q3; sans les C3 et R7 ce serait un multivibrateur astable ordinaire (voir référence) dont la fréquence d'impulsion est calculée avec la formule:

f = 1,38 / R*C

Ainsi, f = 1,38 / 2,2 KOhm * 0,1 microfarad = 3294 1/s

Cette fréquence détermine la hauteur d'un tweet. Le potentiomètre R7 et le condensateur C3 déterminent l'intervalle entre les tweets.

Supposons que C3 soit complètement déchargé avant que le circuit ne soit alimenté; le condensateur commence à se charger à travers R6, R8 et les jonctions base-émetteur de Q2 et Q3; le courant traverse C3 et le circuit fonctionne. Lorsque C3 est complètement chargé, sa plaque supérieure est positive et sa plaque inférieure est négative; par conséquent, Q2 et Q3 se ferment.

C3 commence à se décharger à travers le potentiomètre R7; ainsi, le temps de décharge peut être modifié. Une fois que C3 est déchargé, il commence à se recharger, le courant circule à nouveau, le circuit fonctionne et produit un « tweet ».

C3 est composé de deux condensateurs: l'un de 4,7 et l'autre de 100 microfarads; J'ai essayé différentes valeurs de C3 pour que le ton sonne plus ou moins comme un vrai tweet d'oiseau; vous êtes également libre de jouer avec la valeur de R7 pour modifier les tonalités.

L'impulsion du collecteur de Q3 arrive, par R10, à la base de Q4; celui-ci s'ouvre, et le pouls se fait entendre dans le haut-parleur. Un connecteur femelle pour le contact Reed est installé dans la ligne « + »; cette caractéristique, combinée avec le connecteur mâle du contact reed (interrupteur magnétique, MSW) permet de déconnecter la figure de l'oiseau du circuit, si nécessaire.

Le circuit est monté sur une pièce de textolite perforée de 35 x 70 mm.

Étape 2: Reed Contact

Le contact se compose de:

une bande de 50 x 2 mm de textolite recouverte de cuivre - c'est la base du contact

une bande de 50 x 1 mm de tôle de fer fine de 0,5 mm - c'est le roseau qui se plie sous l'action du champ magnétique

un morceau de plastique de 2 X 5 mm - pour fixer l'anche sur son socle et assurer leur isolement mutuel; cette pièce est collée avec de la résine époxy

un morceau de 2 x 5 mm de plaque de fer de 1 mm d'épaisseur - soudé à l'extrémité de l'anche pour augmenter la force d'attraction magnétique; en fait, la majeure partie de cette force est appliquée à ce poids qui, à son tour, fait plier le roseau

La sensibilité de l'anche dépend de sa longueur, de sa largeur et de son épaisseur; une anche plus fine augmenterait la portée de détection même si les autres paramètres (longueur, largeur, masse de l'embout, force magnétique) restent inchangés.

Le contact est marqué MSW (interrupteur magnétique) sur le schéma du circuit. Lorsqu'un aimant est approché du contact, celui-ci se ferme et le circuit s'alimente.

Étape 3: la figure de l'oiseau

Cet oiseau s'inspire non seulement d'un oiseau bien connu, mais aussi du monarque à nuque noire (Hypothymis Azurea).

La figurine est en pâte FIMO bleue. J'ai fabriqué des motifs pour les ailes pour les rendre de la même forme régulière et coupé la feuille de 1,5 mm d'épaisseur de pâte FIMO. Chaque pied a un cadre en fil de cuivre étamé de 1 mm d'épaisseur; ce cadre renforce non seulement les pieds mais sert également à fixer la figurine sur le couvercle de l'enceinte. Les photos montrent comment faire ce genre de cadre.

J'ai aussi fait un patron pour le corps mais je l'ai utilisé plutôt comme référence tout en faisant le corps « main libre ».

Une fois que tous les éléments de la figurine sont assemblés et que la figurine ressemble à vos concepts artistiques, elle doit être durcie à 130 degrés C (pas plus !!!) pendant 30 minutes; cette opération pourrait être effectuée dans un four de cuisson domestique.

Après que la figure est guérie, un canal doit être fait pour passer les fils du contact Reed; J'ai fait ce canal comme une combinaison de deux trous percés de 4 mm de diamètre.

Pour faire passer les fils à travers le canal, j'ai passé un morceau de fil de pêche épais, j'ai attaché une extrémité des fils à la ligne et je les ai tirés à travers. Après cela, j'ai installé le contact roseau dans le canal et collé le bec en papier épais.

Étape 4: Enceinte

J'ai utilisé une boîte de thé vide pour faire l'enceinte du circuit. Le couvercle a deux trous de 1 mm pour les pattes de l'oiseau et un trou de 3 mm pour les fils du contact roseau. Un connecteur mâle est installé sur les extrémités libres des fils qui permet de détacher l'oiseau avec le couvercle de l'enclos, si nécessaire. Les cadres des pieds sont installés dans les trous de 1 mm et soudés au couvercle; ainsi, la figurine est maintenue en position.

Un support de batterie constitué d'une plaque métallique de 0,5 mm d'épaisseur est soudé au fond du boîtier.

Un morceau de carton en forme de segment est collé au fond du boîtier pour isoler le circuit du boîtier.

Le haut-parleur est installé sur un morceau de carton fixé à la fois au fond et aux parois de l'enceinte au moyen de plastique fondu au pistolet à colle.

Seize trous de 2 mm sont percés sur le côté de l'enceinte selon un schéma, pour ouvrir la voie au son; vous êtes libre de produire votre propre motif, mais il est souhaitable que la surface totale des trous soit plus ou moins égale à la zone d'émission sonore du haut-parleur.

Étape 5: Références

Astable IC 555

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

Astable avec des transistors

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

Charge RC

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