Este es el kit DIY de levitación ultrasónica de OSOYOO — un proyecto práctico para aprender a soldar.
Te ayudará a practicar la soldadura, a familiarizarte con una variedad de componentes electrónicos y a obtener un resultado impresionante. Cuando el circuito esté ensamblado y soldado correctamente, el LED se encenderá y cuatro bolas levitarán en el aire.
2. Principio de funcionamiento:
La levitación por ondas estacionarias ultrasónicas funciona manteniendo una distancia precisa entre el transmisor ultrasónico y el reflector (o un segundo transmisor). Esta distancia — llamada distancia de cavidad resonante — hace que las ondas transmitidas y reflejadas se superpongan continuamente para formar una onda estacionaria. La fuerza de radiación acústica en los nodos de la onda estacionaria supera la gravedad y mantiene los objetos suspendidos en el aire.
3. Parámetros:
1>. Nombre del producto: Kit DIY de levitación ultrasónica (práctica de soldadura)
2>. Tensión de trabajo: DC 12V
3>. Diámetro de los objetos en suspensión: 2–3 mm
4>. Dimensiones (ensamblado): 44×40×66 mm
4. Notas:
1> Solo los objetos pequeños y ligeros pueden suspenderse — los objetos más pesados no pueden levitar.
2>. Los transductores ultrasónicos son sensibles a las vibraciones. Evita dejarlos caer o golpearlos. Después de soldar los transductores, no cortes los pines metálicos sobrantes.
3>. Como los objetos en levitación son muy ligeros, las corrientes de aire pueden perturbarlos. Coloca el kit ensamblado en un lugar tranquilo y sin corrientes de aire.
5. Diagrama esquemático:
6. Lista de componentes:
ENSAMBLAJE DEL PCB:
Paso 1: Montar el TC IC (TC4427) en U2.
1.1) Asegúrate de que la muesca del CI esté orientada en la misma dirección que la marca en el PCB. (Nota: presta mucha atención a la orientación del CI.)
1.2) Selecciona una almohadilla de soldadura en el PCB y aplica soldadura sobre las almohadillas.
1.3) Usa pinzas para posicionar el CI (TC4427) sobre las almohadillas y mantenerlo en su lugar. Toca con el soldador uno de los pines para fundir la soldadura y fijar el CI. 1.4) Suelda los pines restantes del CI (TC4427).
Paso 2: Montar el STC IC (STC15F) en U1 usando el mismo método.
Asegúrate de que el punto en el CI esté orientado en la misma dirección que la marca en el PCB.
Paso 3: Montar el CI (AMS1117) en U3 usando el mismo método.
Paso 4: Montar dos condensadores cerámicos de 100 nF en C1 y C2.
Soldar y cortar los cables sobrantes.
Paso 5: Montar un condensador electrolítico de 100 µF en C3.
(Nota: los condensadores electrolíticos son polarizados. Asegúrate de insertar el terminal positivo (+) en el orificio marcado (+) en el PCB.)
Advertencia: conectar el condensador con polaridad incorrecta puede provocar sobrecalentamiento, fugas o explosión.
Soldar y cortar los cables sobrantes.
Paso 6: Montar una resistencia en R1.
Soldar y cortar los cables sobrantes.
Paso 7: Montar el conector de alimentación en J1 y soldar.
Paso 8: Montar un LED rojo en el otro lado del PCB.
(Nota: los LED son polarizados. Asegúrate de insertar el terminal positivo (+) en el orificio marcado (+) en el PCB.)
Soldar y cortar los cables sobrantes. Paso 9: Montar un transductor ultrasónico en el PCB principal.
Nota: el transductor ultrasónico tiene dos pines. El pin con un círculo negro es el terminal positivo (+) — insértalo en el orificio marcado (+) en el PCB.
Soldar y conservar los pines metálicos. Paso 10: Montar el segundo transductor ultrasónico en el PCB superior.
Soldar y conservar los pines metálicos.
Paso 11: Fijar los pilares de cobre M2×17 mm al PCB principal con tornillos M2.
Paso 12: Conectar el pilar de cobre M2×17 mm con el tornillo pilar M2×30+3 mm para formar un solo pilar de cobre completo. Paso 13: Fijar el PCB superior al PCB principal usando los 2 pilares del paso anterior y 4 tornillos M2.
(Asegúrate de que los electrodos positivos de ambos PCB estén orientados uno hacia el otro.)
Paso 14: Operación
Tras completar el ensamblaje, revisa todos los puntos de soldadura y verifica que cada componente esté correctamente colocado. Si todo está bien, conecta el cable USB — el LED se encenderá. Usa las pinzas para colocar las bolas de espuma incluidas en la zona de levitación.
¡Disfruta de la ciencia — haz flotar las bolas de espuma!
Nota: el cable USB incluido eleva la tensión de 5V a 12V y puede conectarse directamente a un puerto USB del ordenador para alimentar el kit.
Precauciones de seguridad:
Como todos los dispositivos eléctricos, este kit debe manejarse con cuidado. La punta del soldador puede alcanzar temperaturas muy altas — por favor, sigue estas reglas de seguridad:
⊙ Mantén este kit fuera del alcance de los niños.
⊙ Mantén los materiales inflamables alejados del soldador.
⊙ No enfríes el soldador sumergiéndolo en ningún líquido o agua.
⊙ Trabaja en un área bien ventilada.
1.4) Suelda los pines restantes del CI (TC4427).
Paso 9: Montar un transductor ultrasónico en el PCB principal.
