就像神奇寶貝的熱潮一樣，指尖陀螺突然流行起來，讓其中一個在你的手指之間旋轉變得更加流行。但是最近人們（包括我）最終厭倦了它，因此在這個項目中，讓我們通過使用指尖陀螺構建一個簡單的電機來為指尖陀螺帶來新的目的。有了這個電路，您將能夠在基本物理學的幫助下使指尖陀螺永遠旋轉，而不必擔心它在房間的某個角落閑置。您還將了解無刷直流電機的工作原理，因為我們在這里使用的概念與著名的BLDC 電機中使用的概念相同。聽起來很有趣?讓我們開始吧...

所需材料：

指尖陀螺

12V 電磁鐵

釹磁鐵

12V 直流適配器

7805 穩壓器

1N4007 二極管

電阻器（1K 和 10K）

發光二極管

霍爾傳感器 （US1881）

連接線

面包板

固定旋轉器和電磁鐵的裝置

如何讓指尖陀螺無限旋轉？

如果您了解其工作背后的概念，則該項目簡單易構建，我們現在將對此進行討論。因此，正如我們之前所說，我們將使用與 BLDC 電機相同的概念。BLDC 電機非常有名，在無人機、遙控護理以及主要是電動汽車中的重要應用。這些電機使用霍爾傳感器而不是普通電刷，因此標志性的名稱為無刷直流電機。我不想太深入地了解它的工作原理，但在這里我簡要解釋一下BLDC 電機的工作原理。在 BLDC（輪轂型）電機中，定子將繞組形成電磁鐵，轉子將具有永磁體。稱為霍爾傳感器的傳感器用于感測與電磁鐵相反的磁鐵的極性，并使用該信息觸發具有相同極性的電磁鐵。正如我們所知，就像極排斥一樣，因此電磁鐵會將永磁體推開，使其旋轉。重復此順序，霍爾傳感器將讀取磁體極性并有序觸發電磁鐵以保持轉子旋轉。

現在，來到我們的項目，將指尖陀螺變成無刷電機。在這里，指尖陀螺是轉子。由于普通的指尖陀螺沒有任何磁鐵，因此我們必須將磁鐵固定在指尖陀螺上。確保僅使用釹磁鐵，并確保所有磁鐵朝上或同一極。你可以通過使用另一個磁鐵來做到這一點，我的微調器末端有一個金屬片，因此很容易粘住磁鐵，如下所示。我還拆下了中心外殼以露出滾珠軸承。

轉子現在已經準備好了磁鐵，接下來我們需要將電磁鐵直接放置在磁鐵路徑下方，以便我們可以排斥磁鐵。我的是一個 12V 電磁鐵，為您的電源并使其靠近您的所有磁鐵，以確保它們相互漣漪。現在我們需要感知磁鐵何時在電磁鐵頂部并僅在那時觸發它。一旦磁鐵產生波紋，我們應該關閉電磁鐵，讓指尖陀螺自由旋轉，并在電磁鐵上方遇到釹磁鐵時再次打開電磁鐵，這就是你將得到一個指尖陀螺的方式，每次檢測都會旋轉。這種檢測和觸發可以使用下面的電路來實現。

電路圖及說明：

下面給出了指尖陀螺電機項目的完整電路圖，下面進一步解釋電路中每個組件的責任。

12V 直流適配器：該項目對12V的需求是電磁鐵僅使用12V工作。它還消耗約330mA電流，因此我選擇了12V 1A DC適配器作為電源。

7805 穩壓器：該項目的電源為 12V，但我們需要為霍爾傳感器和 L293D 模塊提供穩定的 5V，因此我們使用 7805 將 12V 轉換為 5V。

L293D 電機驅動器：如前所述，我們必須根據磁鐵在指尖陀螺上的位置快速打開和關閉電磁鐵。L293D 通常用于驅動電機，但它也可用于我們的應用中驅動電磁鐵。它從霍爾傳感器獲取輸入，并根據該輸入打開或關閉電磁鐵。我們將只使用一個電磁鐵，因此另一個部分是空閑的。

霍爾傳感器：霍爾傳感器用于檢查磁鐵是否直接在電磁鐵的頂部，只有當它在那里時，它才會通過 L293D 為電磁鐵供電;否則，電磁鐵將保持關閉狀態。

電阻 10k：10K 電阻用于拉高霍爾傳感器的輸出引腳，該電阻是必需的，否則傳感器的輸出引腳將保持浮動狀態。

電阻器 1K 和 LED：電阻與 LED 結合使用，用于指示霍爾傳感器是否檢測到磁鐵。如果檢測到磁鐵，LED 將熄滅，否則它將保持亮起。您可以在下面的視頻中檢查這一點。

二極管：二極管只是一個續流二極管，由于其電感性質，它可以保護L293D免受電磁鐵的反向電流的影響。如果您正在短時間內測試它，則可以選擇使用它。

電容器（C1 和 C2）：電容器 C1 和 C2 是平滑電容器，只允許純直流流過它，因為它們將允許交流電通過接地。這些電容器也是可選的。

完成電路后，將霍爾傳感器放置在電磁鐵上方一點，然后將指尖陀螺放在電磁鐵上，以保持最小的氣隙。我使用螺紋螺栓和螺母進行所需的布置，您可以使用自己的方法。我的下面看起來像這樣。

讓我們旋轉指尖陀螺：

一旦您準備好電路并按照上圖所示安排了微調器，就可以將您的指尖旋轉器視為 BLCD 電機。只需給微調器一個初始推動，你就會讓它永遠旋轉，如下面的視頻所示。

如果它沒有按預期工作，請使用電路中的 LED 檢查霍爾傳感器是否正常工作，并檢查電磁鐵是否正確通電和斷電。還要確保霍爾傳感器的右側朝上，并且磁體的極性也與前面描述的相同。旋轉器的速度取決于霍爾傳感器的位置和氣隙的距離。您可以嘗試使用霍爾傳感器并檢查您在哪個位置獲得最大速度。