金属小球加速运动驱动实验装置

原理说明

金属小球加速运动驱动原理可参考电磁弹射的原理，如下图所示，当直流电流突然加到一固定线圈上，可以将置于线圈上的物体弹射出去。

1.产品简介

利用空心电磁线圈驱动铁质金属小球加速运动的实验装置。本装置使用直径12.76mm的空心电磁线圈实现对直径10MM铁质金属小球的运动加速，供实验使用。

2.应用场景

电磁线圈驱动铁质金属小球加速运动实验对于增加学生对物理学的兴趣，提高学生的学习能力会有一定的帮助。本实验装置适合小、中、大学学生及对电磁驱动原理感兴趣的人士使用及电子爱好者DIY。

3,产品概述

本装置电路部分由主控MCU、12V升压电路（SX1308驱动）、45V升压电路（XL6019驱动）以及电磁线圈控制电路组成，是软硬结合的形式。主控MCU使用STC15F104W，用于钢珠运动遮挡红外信号的采样、C5电容充电及MOS管QM导通与截止，实现电磁线圈通断电的控制。电源使用直流5-12V，功率不小于10W，需要自备。

软件代码提供HEX格式文件便于MCU直接编程加载。

   本装置主机的外壳由主机体、钢珠金属小球轨道、水平泡珠和五金支架等部分组成。

4.产品参数

电气参数：

1、工作电压典型值：5V/2A。

2、工作电流：静态：180mA 瞬时最大电流：1.68A。

规格参数：

1、PCB尺寸：主模块板直径86mm圆形双层PCB设计。

3D简介图

主模块

5.使用说明/教程

5.1项目模块连接示意图

按以上图示将主模块安装在主机外壳上，安装好、钢珠金属小球轨道、水平泡珠和五金支架，接好供电电源，安装完毕，给主控烧录好程序，打开电源开关，即可进行实验。

5.2 配件及说明

项目使用的漆包线、黄铜线、MOS管、钢珠、绝缘胶带、红外对管、水平泡珠在备注中提供了购置连接。

6.备注

1、主模块需要烧录程序代码才能使用，附件中提供main.hex可直接加载烧录。STC15F104W编程使用的是STC全系列单片机自动编程器，该编程器在附件中有推荐购买链接。

2、制作成本：主模块35元含PCB板。配件20元。

3、附件文件列表如下：

需要注意部分元器件未在网站元件清单列出，请以附件中"金属小球加速运动驱动实验装置-源BOM.zip"BOM清单为准。

 （1）、金属小球加速运动驱动实验装置-固件代码hex.zip

（2）、金属小球加速运动驱动实验装置-外壳3D文件&金属件.zip

（3）、金属小球加速运动驱动实验装置-安装调试说明.zip

（4）、金属小球加速运动驱动实验装置-购买链接.zip

（5）、金属小球加速运动驱动实验装置-源BOM.zip

7.测试视频

视频主要介绍本文金属小球加速运动驱动实验装实验操作演示。