Промышленное производство
Промышленный Интернет вещей | Промышленные материалы | Техническое обслуживание и ремонт оборудования | Промышленное программирование |
home  MfgRobots >> Промышленное производство >  >> Manufacturing Technology >> Производственный процесс

Мини-акустическая левитация на Arduino UNO и HC-SR04 (ультразвук)

Компоненты и материалы

ПО

Принцип работы

Акустическая левитация возможна за счет стоячей волны: два ультразвуковых излучателя, работающих в противофазе, создают зоны высокого и низкого давления. В узлах стоячей волны (зонах низкого давления) легкие объекты (пенопласт, капельки) удерживаются в воздухе.

Датчик HC-SR04 содержит пару пьезо-излучателей (40 кГц). Мы извлекаем их и питaем от H-моста в противофазе, генерируя квадратную волну 40 кГц (80 кГц переключение пинов).

Шаг 1: Извлечение излучателей из HC-SR04

  1. Распаяйте оба излучателя (передатчик T и приемник R — они идентичны).
  2. С одного снимите металлическую сетку (она понадобится как подставка для объекта).
  3. Припаяйте провода к выводам обоих излучателей.
Мини-акустическая левитация на Arduino UNO и HC-SR04 (ультразвук)

Шаг 2: Схема подключения

Мини-акустическая левитация на Arduino UNO и HC-SR04 (ультразвук)

Шаг 3: Код (Timer1 CTC, 40 кГц)

// Based on: https://makezine.com/projects/micro-ultrasonic-levitator/
byte TP = 0b10101010; // чередование битов для противофазы на 6 пинах порта C (A0-A5)

void setup() {
  DDRC = 0b11111111; // Все пины порта C (A0-A5) на выход

  noInterrupts();
  TCCR1A = 0;
  TCCR1B = 0;
  TCNT1  = 0;
  OCR1A = 200;            // 16 MHz / 200 = 80 kHz переключение -> 40 kHz полная волна
  TCCR1B |= (1 << WGM12); // CTC mode
  TCCR1B |= (1 << CS10);  // Prescaler = 1
  TIMSK1 |= (1 << OCIE1A); // Enable compare match interrupt
  interrupts();
}

ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
  PORTC = TP;  // Вывод паттерна на A0-A5
  TP = ~TP;    // Инверсия для следующего полупериода
}

void loop() {
  // Ничего не нужно в loop — всё в прерывании таймера
}

Шаг 4: Монтаж и калибровка

  1. Закрепите излучатели напротив друг друга на расстоянии ~19 мм (3/4″). Удобно использовать «третьи руки» (helping hands).
  2. Положите кусочек пенопласта (размер с половину горошины) на снятую сетку от излучателя.
  3. Пинцетом поместите пенопласт между излучателями. Он должен начать дрожать/левитировать.
  4. Точно подвижте излучатели (ближе/дальше) до устойчивой левитации — объект замерзает в узде стоячей волны.
Мини-акустическая левитация на Arduino UNO и HC-SR04 (ультразвук)

Устранение неполадок

Ссылки

Производственный процесс

  1. Антиперспиранты/дезодоранты-стики: наука, история и производственные инсайты
  2. Clientron запускает PT2500 и PST750 POS терминалы, мостя вводной и премиальный ритейл
  3. Astera Labs представляет решения CXL 2.0 и PCIe 5.0 для снижения задержек и питания гетерогенных вычислений
  4. Открыватель гаражных ворот на Raspberry Pi с живой видео-трансляцией — пошаговое руководство
  5. EMAR Mini: Компактный открытый робот экстренной помощи для борьбы с COVID-19
  6. Одностufenная акустическая левитация для быстрого синтеза одноатомных платиновых нанокластеров и Pt-декориров…
  7. Создание сильного бизнес-кейса для CMMS: повышение эффективности ТО и ROI
  8. Мини VMC станок: компактное ЧПУ фрезерование для малых проектов
  9. Понимание мини токарных станков с ЧПУ: функции, особенности и преимущества
  10. Мини ЧПУ токарные станки: функциональность и применение