Dies ist der OSOYOO Ultraschall-Levitation DIY-Bausatz — ein praktisches Lötübungsprojekt.
Er hilft dir dabei, das Löten zu üben, dich mit verschiedenen elektronischen Bauteilen vertraut zu machen und ein beeindruckendes Ergebnis zu erzielen. Wenn die Schaltung korrekt aufgebaut und gelötet wurde, leuchtet die LED auf und vier Kugeln schweben in der Luft.
2. Funktionsprinzip:
Die Ultraschall-Stehwellen-Levitation funktioniert, indem ein präziser Abstand zwischen dem Ultraschallsender und dem Reflektor (oder einem zweiten Sender) aufrechterhalten wird. Dieser Abstand — als Resonanzhohlraumabstand bezeichnet — sorgt dafür, dass sich die gesendeten und reflektierten Wellen kontinuierlich überlagern und eine Stehwelle bilden. Die akustische Strahlungskraft an den Knoten der Stehwelle überwindet die Schwerkraft und hält Objekte in der Luft schwebend.
1> Nur leichte, kleine Objekte können schweben — schwerere Objekte können nicht levitieren.
2>. Die Ultraschallwandler reagieren empfindlich auf Erschütterungen. Lass sie nicht fallen und stoße nicht gegen sie. Kürze nach dem Löten der Wandler keine überstehenden Metallpins ab.
3>. Da die schwebenden Objekte sehr leicht sind, können Luftströme sie stören. Stelle den fertig montierten Bausatz an einem ruhigen, zugfreien Ort auf.
5. Schaltplan:
6. Stückliste:
PCB-MONTAGE:
Schritt 1: TC IC (TC4427) auf U2 montieren.
1.1) Stelle sicher, dass die Kerbe am IC in die gleiche Richtung zeigt wie die Markierung auf der Platine. (Hinweis: Achte sehr genau auf die Ausrichtung des ICs.)
1.2) Wähle ein Lötpad auf der Platine aus und trage Lot auf die Pads auf.
1.3) Positioniere den IC (TC4427) mit einer Pinzette auf den Pads und halte ihn fest. Berühre mit dem Lötkolben einen Anschluss, um das Lot zu schmelzen und den IC zu fixieren. 1.4) Löte die verbleibenden Anschlüsse des ICs (TC4427).
Schritt 2: STC IC (STC15F) auf U1 mit der gleichen Methode montieren.
Stelle sicher, dass der Punkt auf dem IC in die gleiche Richtung zeigt wie die Markierung auf der Platine.
Schritt 3: IC (AMS1117) auf U3 mit der gleichen Methode montieren.
Schritt 4: Zwei 100-nF-Keramikkondensatoren auf C1 und C2 montieren.
Löten und die überstehenden Drähte abschneiden.
Schritt 5: Einen 100-µF-Elektrolytkondensator auf C3 montieren.
(Hinweis: Elektrolytkondensatoren sind gepolt. Achte darauf, den Pluspol (+) in das mit (+) markierte Loch auf der Platine einzustecken.)
Warnung: Das Anschließen des Kondensators mit falscher Polarität kann dazu führen, dass er sich erhitzt, ausläuft oder explodiert.
Löten und die überstehenden Drähte abschneiden.
Schritt 6: Einen Widerstand auf R1 montieren.
Löten und die überstehenden Drähte abschneiden.
Schritt 7: Netzbuchse auf J1 montieren und löten.
Schritt 8: Eine rote LED auf der anderen Seite der Platine montieren.
(Hinweis: LEDs sind gepolt. Achte darauf, den Pluspol (+) in das mit (+) markierte Loch auf der Platine einzustecken.)
Löten und die überstehenden Drähte abschneiden. Schritt 9: Einen Ultraschallwandler auf der Hauptplatine montieren.
Hinweis: Der Ultraschallwandler hat zwei Pins. Der Pin mit einem schwarzen Kreis ist der Pluspol (+) — stecke ihn in das mit (+) markierte Loch auf der Platine.
Löten und die Metallpins behalten. Schritt 10: Den zweiten Ultraschallwandler auf der oberen Platine montieren.
Löten und die Metallpins behalten.
Schritt 11: M2×17-mm-Abstandsbolzen mit M2-Schrauben an der Hauptplatine befestigen.
Schritt 12: Den M2×17-mm-Abstandsbolzen mit der M2×30+3-mm-Abstandsbolzenschraube zu einem vollständigen Abstandsbolzen verbinden. Schritt 13: Die obere Platine mit den 2 Abstandsbolzen aus dem vorherigen Schritt und 4 M2-Schrauben an der Hauptplatine befestigen.
(Stelle sicher, dass die Pluspole beider Platinen einander gegenüberstehen.)
Schritt 14: Inbetriebnahme
Überprüfe nach der Montage alle Lötstellen und stelle sicher, dass alle Bauteile korrekt eingesetzt sind. Wenn alles gut aussieht, schließe das USB-Kabel an — die LED leuchtet auf. Positioniere die beiliegenden Schaumstoffkugeln mit einer Pinzette in der Schwebezone.
Viel Spaß — lass die Schaumstoffkugeln schweben!
Hinweis: Das mitgelieferte USB-Kabel erhöht die Spannung von 5V auf 12V und kann direkt an einen Computer-USB-Anschluss angeschlossen werden, um den Bausatz mit Strom zu versorgen.
Sicherheitshinweise:
Wie alle Elektrogeräte muss dieser Bausatz sorgfältig behandelt werden. Die Lötkolbenspitze kann sehr hohe Temperaturen erreichen — bitte beachte diese Sicherheitsregeln:
⊙ Halte diesen Bausatz von Kindern fern.
⊙ Halte brennbare Materialien vom Lötkolben fern.
⊙ Kühle den Lötkolben niemals in Flüssigkeit oder Wasser ab.
⊙ Arbeite in einem gut belüfteten Bereich.
1.4) Löte die verbleibenden Anschlüsse des ICs (TC4427).
Schritt 9: Einen Ultraschallwandler auf der Hauptplatine montieren.
