Questo è il kit DIY per levitazione ultrasonica OSOYOO — un progetto pratico per imparare a saldare.
Ti aiuterà a esercitarti nella saldatura, a familiarizzare con vari componenti elettronici e a ottenere un risultato spettacolare. Quando il circuito è assemblato e saldato correttamente, il LED si accende e quattro palline levitano nell’aria.
2. Principio di funzionamento:
La levitazione a onde stazionarie ultrasoniche funziona mantenendo una distanza precisa tra il trasmettitore ultrasonico e il riflettore (o un secondo trasmettitore). Questa distanza — chiamata distanza della cavità risonante — fa sì che le onde trasmesse e riflesse si sovrappongano continuamente formando un’onda stazionaria. La forza di radiazione acustica nei nodi dell’onda stazionaria supera la gravità e mantiene gli oggetti sospesi nell’aria.
3. Parametri:
1>. Nome del prodotto: Kit DIY per levitazione ultrasonica (pratica di saldatura)
2>. Tensione di lavoro: DC 12V
3>. Diametro degli oggetti in sospensione: 2–3 mm
4>. Dimensioni (assemblato): 44×40×66 mm
4. Note:
1> Solo oggetti leggeri e piccoli possono essere sospesi — gli oggetti più pesanti non possono levitare.
2>. I trasduttori ultrasonici sono sensibili alle vibrazioni. Evita di farli cadere o di urtarli. Dopo la saldatura dei trasduttori, non tagliare i pin metallici in eccesso.
3>. Poiché gli oggetti in levitazione sono molto leggeri, le correnti d’aria possono disturbarli. Posiziona il kit assemblato in un luogo calmo e privo di correnti d’aria.
5. Schema elettrico:
6. Lista dei componenti:
ASSEMBLAGGIO PCB:
Passo 1: Montare il TC IC (TC4427) su U2.
1.1) Assicurati che la tacca sul CI sia orientata nella stessa direzione del segno sul PCB. (Nota: presta molta attenzione all’orientamento del CI.)
1.2) Seleziona un pad di saldatura sul PCB, quindi applica la saldatura sui pad.
1.3) Usa le pinzette per posizionare il CI (TC4427) sui pad e tenerlo fermo. Tocca con il saldatore un pin per far sciogliere la saldatura e fissare il CI. 1.4) Salda i pin rimanenti del CI (TC4427).
Passo 2: Montare il STC IC (STC15F) su U1 con lo stesso metodo.
Assicurati che il punto sul CI sia orientato nella stessa direzione del segno sul PCB.
Passo 3: Montare il CI (AMS1117) su U3 con lo stesso metodo.
Passo 4: Montare due condensatori ceramici da 100 nF su C1 e C2.
Saldare e tagliare i terminali in eccesso.
Passo 5: Montare un condensatore elettrolitico da 100 µF su C3.
(Nota: i condensatori elettrolitici sono polarizzati. Inserisci il terminale positivo (+) nel foro contrassegnato (+) sul PCB.)
Attenzione: collegare il condensatore con polarità errata può causare surriscaldamento, perdite o esplosioni.
Saldare e tagliare i terminali in eccesso.
Passo 6: Montare una resistenza su R1.
Saldare e tagliare i terminali in eccesso.
Passo 7: Montare il connettore di alimentazione su J1 e saldare.
Passo 8: Montare un LED rosso sull’altro lato del PCB.
(Nota: i LED sono polarizzati. Inserisci il terminale positivo (+) nel foro contrassegnato (+) sul PCB.)
Saldare e tagliare i terminali in eccesso. Passo 9: Montare un trasduttore ultrasonico sul PCB principale.
Nota: il trasduttore ultrasonico ha due pin. Quello con un cerchio nero è il pin positivo (+) — inseriscilo nel foro contrassegnato (+) sul PCB.
Saldare e mantenere i pin metallici. Passo 10: Montare il secondo trasduttore ultrasonico sul PCB superiore.
Saldare e mantenere i pin metallici.
Passo 11: Fissare i distanziali in rame M2×17 mm al PCB principale con viti M2.
Passo 12: Unire il distanziale M2×17 mm alla vite distanziale M2×30+3 mm per formare un distanziale completo. Passo 13: Fissare il PCB superiore al PCB principale usando i 2 distanziali del passo precedente e 4 viti M2.
(Assicurati che gli elettrodi positivi di entrambi i PCB si affaccino l’uno all’altro.)
Passo 14: Utilizzo
Dopo aver completato l’assemblaggio, controlla tutti i punti di saldatura e verifica che ogni componente sia posizionato correttamente. Se tutto è a posto, collega il cavo USB — il LED si accenderà. Usa le pinzette per posizionare le palline di gommapiuma incluse nella zona di levitazione.
Divertiti con la scienza — fai levitare le palline di gommapiuma!
Nota: il cavo USB incluso aumenta la tensione da 5V a 12V e può essere collegato direttamente a una porta USB del computer per alimentare il kit.
Precauzioni di sicurezza:
Come tutti i dispositivi elettrici, questo kit deve essere maneggiato con cura. La punta del saldatore può raggiungere temperature molto elevate — segui queste regole di sicurezza:
⊙ Tieni questo kit fuori dalla portata dei bambini.
⊙ Tieni i materiali infiammabili lontano dal saldatore.
⊙ Non raffreddare il saldatore immergendolo in liquidi o acqua.
⊙ Lavora in un’area ben ventilata.
1.4) Salda i pin rimanenti del CI (TC4427).
Passo 9: Montare un trasduttore ultrasonico sul PCB principale.
