盗梦陀螺攻略1- 原理图与器件清单
由 动力老男孩 发表于 2010/12/12 21:03:43本来昨天就想发这个帖子，因为想画一个原理图出来，所以这两天试着安装了Protel和PCsELcad。结果整了两天也没把图画好，看来圈圈妈说的对，这一行我确实门还没迈进去。既然这样，我先把网上找到的电路图发出来，其实基本是差不多的。
下推式磁悬浮电路图
更清晰的pdf版本可以从这里下载。看到这里，有些同学们估计已经坐不住了：嗨，早说有这个网站，我们直接去看就得了，何必在这里等攻略捏？
其实Ourdev的磁悬浮开源活动，从09年4月份就开始了，所以心急的同学们应该反省一下自己的搜索能力。另外，那个论坛基本上是高手出没的地方，我等无门无派的新手，看人家双截棍耍的挺酷，自己一动手往往碰的鼻青脸肿。所以我默认来这里看攻略的，都是跟我一样的新手们，尽量从新手的角度来记录制作过程。
首先简单介绍一下这个电路的原理：
图中右下角的两个3503，就是传说中的线性霍尔传感器，安装在浮子的正下方，分别用来测量横竖两个方向的磁场强度；当磁场变化时，输出电压也会相应变化；因为传感器的变化量一般都比较小，所以需要经过放大，这里用的是LM358数字放大电路；放大后的信号由ATMag8单片机采集，经过一定的算法之后，输出控制信号；因为单片机的控制信号支持的电流都比较小，需要用这个信号驱动一个大电流控制板，让它通过电压的变化来控制线圈磁场，从而实现对悬浮物的控制。
因为小爱计划暂时停止了，我手头有一块富裕的Arduino Mega168控制板和一块L298N直流电路板，所以我正好就以手头的这两块板子为基础做实验。当然，DIY的乐趣在于学习和改造，我的磁悬浮和这个电路有下面这些区别：
1. 因为单片机改成了Arduino开发板，所以图中单片机周边的电容和晶振就不需要了。
2. 因为没有合适的电源，我把那个坏掉的笔记本电源利用上了，额定电压20V，最大电流2A。
3.Arduino的电源是9V，所以加了一块lm7809用来生成9V电压。
4.10k和4.7K的电阻，我换成了100k和2k，好像影响不大。
5.L298N的驱动，图中是每组用两根控制线驱动，我改用三根，编程的时候会方便点（这个后面再介绍）
6.外接了两个旋转电位器，用来调节平衡，这个主要是为了装箱子以后方便，免得总开箱用螺丝刀拧。
7.对应的代码，需要针对Arduino进行修改。
2. 因为没有合适的电源，我把那个坏掉的笔记本电源利用上了，额定电压20V，最大电流2A。
3.Arduino的电源是9V，所以加了一块lm7809用来生成9V电压。
4.10k和4.7K的电阻，我换成了100k和2k，好像影响不大。
5.L298N的驱动，图中是每组用两根控制线驱动，我改用三根，编程的时候会方便点（这个后面再介绍）
6.外接了两个旋转电位器，用来调节平衡，这个主要是为了装箱子以后方便，免得总开箱用螺丝刀拧。
7.对应的代码，需要针对Arduino进行修改。
因为电路图不太会画，这里就不贴啦。下面是器件清单和相应的资料pdf，方便大家查询：
| 器件名称 | 规格 | 数量 | 功能 | 文档 |
| 直流稳压电源 | 20V，2A | 1 | 电源 | 无 |
| UGN3503 | 2 | 线性霍尔传感器， 用于测量磁场强度 |
UGN3503.pdf | |
| LM358N | 1 | 数字电流放大器 | LM358N.pdf | |
| LM7809 | 1 | 输出9V电压，给Arduino供电 | lm7809.pdf | |
| Arduino开发板 | Mega 168 | 1 | 数据采集，逻辑控制，输出控制 | 见攻略 |
| L298N控制板 | 1 | 大电流输出，用于控制线圈磁场 | 见攻略 | |
| 电阻 | 100K 2K |
2 2 |
用于数据采集电路 | 这个不需要了吧 |
| 多圈电位器 | 10K | 2 | 用于设置空载时的电压。 需要精确设置 |
 |
| 调节电位器 | 10K | 2 | 用于调节位置， 精度要求不高 |
 |
| 导线 | 最好是芯硬一点的 | 若干 | ||
| 杜邦头 | 若干 | 线多的时候，用这个接插比较方便 |  |
|
| 线圈骨架 | D32*D15*H18 | 4 | 用来绕线圈 |  |
| 漆包线铜丝 | 直径0.27mm | 1公斤 | 绕线圈 | |
| 洞洞板 | 最好买3连孔的，好焊 | 2块 | 用来焊电路 |  |
| 乐高颗粒 | 齿轮，连杆等 | 若干 | 用来搭一些简单结构 | |
| 圆环形黑磁铁 | 145*80*20 | 1个 | 产生斥力让浮子悬浮 | 请咨询幼儿园小朋友 |
| 钕铁硼强磁 | D15*4mm D30*2mm D31.7*19.1*3.2mm |
1 1 1 |
用来组装浮子 | 请咨询幼儿园小朋友 |
| 一元钱硬币 | 1 | 浮子配重 | 请咨询央行行长 | |
| 牙医专用石膏 | 1公斤装 | 1 | 做陀螺造型用 | 请咨询牙医或骨科大夫 |
| 指甲油 | 古铜色 | 1 | 陀螺上漆 | 请咨询您的mm |
好了，以上就是所有需要的材料，下面插播花絮几则：
1，在电路图里，有两个LM358放大器，于是我一开始蹭蹭的就焊了两块上去，后来才知道，这个LM358有两路放大器的，焊一个就够。据圈妈说，这个是原理图，跟器件的真实形状，管脚顺序都未必一样（那个是PCB图）。好吧，新手就是这样….
2.当时为了绕线圈，我在淘宝试过好多关键词，什么线圈轴，线圈，电磁铁芯等等，都没有搜到，只好用乐高的齿轮+轴绕线圈。因为绕的质量不好，调试时吃尽了苦头（振动非常大）再后来，才知道这东西原来叫线圈骨架，买回来重绕，立竿见影的就成功了！
3，我的板子焊好后，得意洋洋的拿去给圈妈鉴定。圈妈惊呆了，作为一个资深业内人士，这么多年来新手见得多了，但是焊的这么丑的真是第一回见：布局不合理，导线满天飞，而且还有各种虚焊连焊，简直可以当反面教材了。唯一欣慰的是能闻到点烤肉味，让人食欲大开。
唉，为了不影响圈圈，我一直在一个阴暗的跑步机架子上焊东西，这样就算不错了，至少运行还蛮稳定的，请欣赏漫天的飞线：
新手焊的板子
