Voglio costruire un piccolo display POV , ma come viene trasmessa la potenza (e se possibile una linea di comunicazione) alla parte rotante?
Ho esaminato alcuni progetti POV, ma di solito non spiegano molto quella parte ...
Risposte:
È necessario utilizzare una qualche forma di anello di contatto e spazzole di carbone. Gli anelli di contatto sono montati sull'albero rotante che è un anello di ottone che viene a contatto con spazzole a molla che forniscono energia. Sono simili a un commutatore su un motore a corrente continua, tranne per il fatto che sono un anello continuo anziché segmentato.
Avrai bisogno di due anelli di contatto per potere e GND a meno che non sia possibile usare l'albero stesso come GND. In tal caso, puoi cavartene solo uno. Ciò significherebbe che dovresti montare tutti i tuoi circuiti di controllo sul gruppo rotante, altrimenti dovresti anche avere anelli extra per alimentare i singoli circuiti LED.
Un'alternativa chiara ed economica all'utilizzo delle spazzole di carbone consiste nell'utilizzare le clip degli strumenti che sono montate su un pezzo di nylon isolante che circonda gli anelli.
Ecco alcune istruzioni su come costruire un anello di contatto piuttosto ingegnoso usando i cuscinetti a sfera.
Se stai costruendo un piccolo display, puoi anche farlo con un circuito circolare con tracce circolari che ruota coassialmente con la tua parte rotante con due "spazzole" fisse (piccole molle in ottone) che trascinano su una delle tracce circolari. Come una versione appiattita di come funziona un commutatore a motore CC.
L'anello di contatto è la soluzione più ovvia, ma è soggetto a usura e rumore. Un'alternativa può essere una testata video di un vecchio videoregistratore. Contengono bobine che fungono da trasformatore per trasferire il segnale video dalle teste magnetiche nella parte rotante della testa alla parte fissa. Molto silenzioso e bassa usura.
Controlla l' elenco dei display POV . Molti display POV sono "open-hardware" e quindi dovrebbero avere un'ampia documentazione su come funzionano esattamente la loro potenza e le comunicazioni - se uno non ha abbastanza dettagli, provane un altro.
Quasi tutti i display POV che ho visto funzionare utilizzano anelli di contatto per l'alimentazione. (Ho visto un display POV commerciale funzionante che utilizza un'alternativa agli anelli di contatto per l'alimentazione, e ho in programma di costruire un display POV rotante senza anelli di scorrimento che trasferisca l'energia in un modo completamente diverso, ma attualmente è altamente sperimentale). L'alimentazione sul lato stazionario passa attraverso l'anello di contatto a un grande condensatore (per eliminare i problemi di alimentazione dai rimbalzi e dalla sporcizia non conduttiva nell'anello di contatto) in genere da 8 a 12 V, che fornisce energia a un regolatore di tensione che alimenta il microcontrollore e i chip che applicano potenza ai LED.
Molti display POV non hanno comunicazione tra la parte stazionaria e la parte rotante: tutti i pulsanti dell'interfaccia utente si trovano sulla parte rotante e devi interrompere il movimento, premere i pulsanti (con un array di LED lineare di difficile lettura per feedback), quindi riavviare il movimento.
Alcuni display POV hanno uno o due anelli "di comunicazione" per la comunicazione seriale tra la parte rotante e il mondo esterno. Purtroppo, l'anello di contatto aggiunge anomalie che sono difficili da ignorare.
Molti display POV hanno un sensore ad effetto Hall sul rotore che passa un magnete fisso, quindi il microcontrollore rotante può compensare la velocità di rotazione effettiva. In linea di principio, si potrebbero inviare dati da una bobina stazionaria a un sensore ad effetto Hall rotante vicino all'asse di rotazione, ma non ho visto che funzioni davvero.
Alcuni usano la comunicazione a infrarossi tra la parte stazionaria e la parte rotante, proprio come i telecomandi IrDA o TV.
Sono sorpreso di essere il primo a menzionarlo, ma:
Costruisci un generatore! Collegare un magnete all'alloggiamento della ventola e la lunghezza del cavo di rame avvolto in modo tale che le linee di campo dal magnete passino perpendicolarmente attraverso quegli avvolgimenti mentre passano il magnete, rettificano la tensione risultante e immagazzinano l'energia in un grande condensatore per l'uso con un regolatore di tensione.
Oltre ad avere un sacco di "chiacchiere" e al contatto con capacità di gestione della potenza limitate, un'altra alternativa è quella di utilizzare un trasformatore rotante. Il primario e il secondario possono essere utilizzati sulla piattaforma fissa rispetto alla piattaforma rotante e trasmettere energia attraverso un traferro.
Un aspetto chiave è quello di garantire che non vi siano molti "esaurimenti" nel traferro poiché questo si presenta come una riluttanza variabile.
Ecco un'istanza tratta da Wikipedia:
e un altro preso da qui
Questi possono anche essere usati per trasmettere segnali ...
Il modo in cui li ho fatti in passato è usare nuclei di pentole che sono come toroidi rovesciati. Ecco una foto da dexter magnetics:
Usa due bobine per caricare il tuo primario / secondario. cast loro con resina epossidica e quindi montare le due facce aperte vicine tra loro.