下推式磁悬浮(一):制作清单
一、前言
本项目是采用STM32F103C8T6为控制核心的下推式磁悬浮;磁悬浮原理我就不介绍了,网上有很多博客介绍,接下来几篇文章我主要是想从0到1的把制作过程分享给大家,这个项目我做了3个月了,中间很多的坑我都进过,理解了作为小白制作磁悬浮从0到1的痛苦,因此想把这个项目完整的分享出去,希望能帮到正在迷茫的小白,少走弯路;本人也是小白,写的不好的地方,请多指教,后期也会相应的更改,当然所有的软件和硬件到最后一篇文章我都会开源。废话不多说了,直接开干。
二、制作清单
下推式磁悬浮我分为上板--线圈主板和下板--单片机主板。说实话这项工程制作成本有点高。
上板--线圈主板:
(1)环形磁铁:环形磁铁主要是为浮子提供悬浮所需要的浮力,推荐使用铁氧体。我购买的是100×15×60的铁氧体(直径100mm,内环直径60mm,高15mm),1个就行,形状如下左图。
(2)磁悬浮线圈:线圈我买的是直径19mm×高度12mm。需要4个,我买的线圈里面是铁芯,对磁场有一定的干扰,最好是线圈也可以自己绕制,线圈骨架最好是塑料的,但自己绕制太麻烦,某宝直接购买就行,形状如上右图。
(3)浮子(强磁钕铁硼):记住浮子一定要买圆形的,圆形磁铁的受力均匀,根据环形大磁铁的内环直径是60mm,所以浮子直径最好不要超过60mm。浮子的材质很关键,最好使用钕铁硼磁铁。钕铁硼磁铁浮力较大,我购买的是D25×3mm(直径25mm,高度3mm)2个钕铁硼,可根据自己实物的实际情况选择大小和个数,形状如下左图。
(4)线性霍尔:记住,霍尔元件有两种,一定要买线性的,线性霍尔才能输出模拟电压值。我使用的是3503线性霍尔,3503没有内置集成运放,需要外加放大电路把输出电压放大,需要3个线性霍尔,具体连接看原理图,形状如上右图。
下板--单片机主板:
(1)STM32F103C8T6最小系统板:控制芯片,不用多说,购买1个,形状如下左图
(2)电机驱动:磁悬浮线圈是需要较大的电流控制的,所以要外加电机驱动控制,电机驱动普遍使用L298N和TB6612,两者原理差不多。我选用的是TB6612FNG红色的一款,1个,形状如上右图,体积小,驱动效果好,原理可参照 TB6612FNG电机驱动模块纯硬件调试_优信电子的博客-CSDN博客_tb6612fng
注意:自己购买TB6612FNG,VM的范围,有些模块不到12V!!!我就因电压过高烧坏2个了,心疼啊,这个模块挺贵的。
(3)OLED显示屏:我选用的0.96寸OLED显示屏,采用IIC接口的,用来实时监测读取ADC的数值,作为电子爱好者,怎能离开屏幕显示,附属品,可不用,形状如下左图。
(4)LM358和3296 10K:LM358购买1个,滑动变阻器3296 10K购买2个,形状如上中右图,和一些电阻(4.7k四个、100k两个、15k两个),共同组成运放电路,使线性霍尔输出电压放大。
(5)L7805(12v转5v电路):L7805一个,电解电容我选100u两个1u两个,共同组成12v转5v电路
给单片机供电,电解电容选择可自行确定,不必和我一样。形状如下图。
(6)电源适配器: 给整个系统供电,我选用的是可调3V-12V 2A电源适配器,足够驱动磁悬浮线圈和控制浮子正常运行。注意:若是你购买TB6612FNG最大电压为10V,则电源适配器调到10v,12v和10v浮子浮起来,主要是看pid调好位置。形状如下第一个左图。
(7)其他元器件:DC-005插座(2.5):配合电源适配器的插头一个;XH2.54-2P/3P接线端子的插头和插座若干,接线比较牢固(也可以换成排针和杜邦线若干);排母插座若干;弯排针若干。形状如上图。
结束语
以上就是本篇文章的所有内容了。
本文如果有什么不对的或者需要改进的地方欢迎指出,谢谢大家。
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