Mesin ULTRASONIC LEVITATION Menggunakan ARDUINO

Tentang proyek ini

Sangat menarik untuk melihat sesuatu yang mengambang di udara atau ruang bebas seperti pesawat luar angkasa alien. itulah tepatnya proyek anti-gravitasi. Objek (pada dasarnya selembar kertas kecil atau termokol) ditempatkan di antara dua transduser ultrasonik yang menghasilkan gelombang suara akustik. Objek mengapung di udara karena gelombang ini yang tampaknya anti-gravitasi.

pada tutorial kali ini mari kita bahas tentang levitasi ultrasonik dan mari kita membuat mesin levitasi dengan menggunakan Arduino

Langkah 1:Bagaimana Ini Mungkin

Untuk memahami cara kerja levitasi akustik, pertama-tama Anda perlu mengetahui sedikit tentang gravitasi, udara, dan suara. Pertama, gravitasi adalah gaya yang menyebabkan benda-benda saling tarik menarik. Objek yang sangat besar, seperti Bumi, dengan mudah menarik objek yang dekat dengannya, seperti apel yang tergantung di pohon. Para ilmuwan belum memutuskan secara pasti apa yang menyebabkan ketertarikan ini, tetapi mereka percaya itu ada di mana-mana di alam semesta.

Kedua, udara adalah cairan yang pada dasarnya berperilaku sama seperti cairan. Seperti cairan, udara terbuat dari partikel mikroskopis yang bergerak dalam hubungan satu sama lain. Udara juga bergerak seperti air -- pada kenyataannya, beberapa tes aerodinamis dilakukan di bawah air, bukan di udara. Partikel dalam gas, seperti yang membentuk udara, hanya terpisah lebih jauh dan bergerak lebih cepat daripada partikel dalam cairan.

Ketiga, bunyi adalah getaran yang merambat melalui suatu medium, seperti gas, cairan, atau benda padat. jika Anda membunyikan bel, bel bergetar di udara. Saat satu sisi bel bergerak keluar, ia mendorong molekul udara di sebelahnya, meningkatkan tekanan di wilayah udara itu. Area bertekanan lebih tinggi ini adalah kompresi. Saat sisi bel bergerak kembali, ia menarik molekul terpisah, menciptakan daerah bertekanan lebih rendah yang disebut penghalusan. Tanpa pergerakan molekul ini, suara tidak dapat merambat, itulah sebabnya tidak ada suara dalam ruang hampa.

pengangkat akustik

Sebuah levitator akustik dasar memiliki dua bagian utama - transduser, yang merupakan permukaan bergetar yang membuat suara, dan reflektor. Seringkali, transduser dan reflektor memiliki permukaan cekung untuk membantu memfokuskan suara. Gelombang suara bergerak menjauh dari transduser dan memantul dari reflektor. Tiga sifat dasar dari perjalanan ini, gelombang pantul membantunya menahan objek di udara.

ketika gelombang suara memantul dari permukaan, interaksi antara kompresi dan refraksi menyebabkan interferensi. Kompresi yang memenuhi kompresi lain memperkuat satu sama lain, dan kompresi yang memenuhi rarefactions menyeimbangkan satu sama lain. Terkadang, refleksi dan interferensi dapat bergabung untuk menciptakan gelombang berdiri . Gelombang berdiri tampak bergerak maju mundur atau bergetar dalam segmen-segmen daripada bergerak dari satu tempat ke tempat lain. Ilusi keheningan inilah yang memberi nama gelombang berdiri. Gelombang suara berdiri telah menentukan simpul, atau area tekanan minimum, dan antinode , atau daerah dengan tekanan maksimum. Node gelombang berdiri adalah penyebab levitasi akustik.

Dengan menempatkan reflektor pada jarak yang tepat dari transduser, levitator akustik menciptakan gelombang berdiri. Ketika orientasi gelombang sejajar dengan tarikan gravitasi, bagian dari gelombang berdiri memiliki tekanan ke bawah yang konstan dan yang lain memiliki tekanan ke atas yang konstan. Node memiliki tekanan yang sangat kecil.

jadi kita bisa menempatkan benda-benda kecil di sana dan melayang

Langkah 2:Diperlukan Komponen

• Arduino Uno / Arduino Nano ATMEGA328P
• Modul Ultrasonik HC-SR04
• Modul H-Bridge L239d L298
• PCb biasa
• Baterai atau catu daya 7.4v
• Menghubungkan kabel.

Langkah 3:Diagram Sirkuit

prinsip kerja rangkaian ini sangat sederhana. Komponen utama dari proyek ini adalah Arduino, IC penggerak motor L298, dan transduser ultrasonik yang dikumpulkan dari modul sensor ultrasonik HCSR04. Secara umum, sensor ultrasonik mentransmisikan gelombang akustik dari sinyal frekuensi antara 25khz hingga 50 kHz, dan dalam proyek ini, kami menggunakan transduser ultrasonik HCSR04. Gelombang ultrasonik ini membuat gelombang berdiri dengan node dan antinode.

frekuensi kerja transduser ultrasonik ini adalah 40 kHz. Jadi, tujuan menggunakan Arduino dan kode kecil ini adalah untuk menghasilkan sinyal osilasi frekuensi tinggi 40KHz untuk sensor atau transduser ultrasonik saya dan pulsa ini diterapkan ke input driver motor duel IC L293D (dari pin Arduino A0 &A1 ) untuk menggerakkan transduser ultrasonik. Akhirnya, kami menerapkan sinyal osilasi frekuensi tinggi 40KHz ini bersama dengan tegangan penggerak melalui IC penggerak (biasanya 7.4v) pada transduser ultrasonik. Akibatnya transduser ultrasonik menghasilkan gelombang suara akustik. Kami menempatkan dua transduser berhadap-hadapan dalam arah yang berlawanan sedemikian rupa sehingga beberapa ruang tersisa di antara mereka. Gelombang suara akustik berjalan di antara dua transduser dan memungkinkan objek mengapung. Silakan tonton video. Informasi lebih lanjut semuanya dijelaskan dalam video itu

Langkah 4:Membuat Transduser

Pertama-tama kita perlu mensolder pemancar dan penerima dari modul ultrasonik. Lepaskan juga penutup pelindung lalu sambungkan kabel panjang ke sana. Kemudian tempatkan pemancar dan penerima satu di atas yang lain ingat, posisi transduser ultrasonik sangat penting. Mereka harus saling berhadapan dalam arah yang berlawanan yang sangat penting dan mereka harus berada dalam garis yang sama sehingga gelombang suara ultrasonik dapat berjalan dan berpotongan satu sama lain dalam arah yang berlawanan. Untuk ini saya menggunakan lembaran busa, kacang dan bot

Silakan tonton video pembuatannya untuk pemahaman yang lebih baik

Langkah 5:Pemrograman

Pengkodeannya sangat sederhana, hanya beberapa baris. Menggunakan kode kecil ini dengan bantuan timer dan fungsi interupsi, kami membuat tinggi atau rendah (0 / 1) dan menghasilkan sinyal berosilasi 40Khz ke pin output Arduino A0 dan A1.

unduh kode Arduino dari sini

Langkah 6:Koneksi

hubungkan semuanya sesuai dengan diagram sirkuit

ingat untuk menghubungkan kedua ground bersama-sama

Langkah 7:Hal Penting dan Peningkatan

Penempatan transduser sangat penting jadi cobalah untuk menempatkannya pada posisi yang tepat

Kami hanya dapat mengangkat benda-benda ringan seperti termokol dan kertas kecil

Harus menyediakan arus minimal 2 amp

Selanjutnya saya mencoba untuk melayang benda besar untuk itu pertama saya meningkatkan no. Dari pemancar dan penerima yang tidak berfungsi. Jadi selanjutnya saya coba dengan tegangan tinggi itu juga gagal.

Peningkatan

Kemudian saya mengerti saya gagal karena. Susunan transduser jika kita menggunakan beberapa pemancar maka kita harus mengalian dalam struktur Curvy.

Langkah 8:Terima kasih

Keraguan Komen di bawah

Kode

Inti

https://gist.github.com/EDISON-SCIENCE-CORNER/3ebb7020d0dacbbae949afb8f29bfcc3

Skema