基于arduino的超声波悬浮
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原理
声悬浮是高声强条件下的一种非线性效应,其基本原理是利用声驻波与物体的相互作用产生竖直方向的悬浮力以克服物体的重量,同时产生水平方向的定位力将物体固定于声压波节处.声悬浮技术分为三轴式和单轴式两种,前者是在空间三个正交方向分别激发一列驻波以控制物体的位置,后者只在竖直方向产生一列驻波,其悬浮定位力由圆柱形谐振腔所激发的一定模式的声场来提供。
利用两个超声波发射端,发射声驻波产生竖直方向的悬浮力以克服物体的重量,同时产生水平方向的定位力将物体固定于声压波节处.。在通过电机驱动模块放大声波频率,以达到更大的推举力克服重力影响使物体悬浮。

程序
byte TP = 0b10101010;
void setup() {
DDRC = 0b11111111;
noInterrupts();
TCCR1A = 0;
TCCR1B = 0;
TCNT1 = 0;
OCR1A = 200;
TCCR1B |= (1 << WGM12);
TCCR1B |= (1 << CS10);
TIMSK1 |= (1 << OCIE1A);
interrupts();
}
ISR(TIMER1_COMPA_vect) {
PORTC = TP;
TP = ~TP;
}
void loop() {
}
程序烧录与问题解决

烧录失败的话,记得修改 工具里的处理器选型!!!!


接线与组装

NANO板
A0-L298N电机驱动模块IN1
A1–L298N电机驱动模块IN2
VIN-L298N电机驱动模块5V
GND-L298N电机驱动模块GND
超声波
发射端+OUT1
发射端-接OUT2
L298N电机驱动模块12V接输入电源+
L298N电机驱动模块GND接输入电源-
盛放工具与悬浮物(泡沫)
滤网是超声波模块拆卸的,硬铜线加热融胶组装即可。

两个超声波发射装置的距离23.8mm,因为声音在空气中传播的速度大约是340m/s,它的波长为340m/s/40KHz=8.5mm,而在实际的过程中所需的距离应该更大为波长的三倍25.5mm,考虑到超声波发射器铝框里还有一定的距离,所以距离为23.8mm。
成果展示

悬浮
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