Page 6 - Making things move_ DIY mechanisms for inventors, hobbyists, and artists

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Powering Your Projects . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
Prototyping Power: The Variable Benchtop Supply . . . . . . . . . . . . . . . . 105
Mobile Options: Batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
Plug-In Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
Alternative Energy Sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
Springs and Elastic Energy Storage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118
Project 5-1: Mousetrap-Powered Car . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 119
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

6 Eeny, Meeny, Miny, Motor: Options for
Creating and Controlling Motion . . . . . . . . . . . . 123
How Motors Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Project 6-1: DIY Motor with Magnet Wire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
Types of Rotary Actuators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
DC Motors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
AC Motors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
Rotary Solenoids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
Types of Linear Actuators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Linear Motors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
Solenoids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
Motor Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Basic DC Motor Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
Project 6-2: DC Motor Control 101—The Simplest Circuit . . . . . . . . . . 145
Project 6-3: Solder a Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Project 6-4: Breadboard a Circuit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
Project 6-5: Motor About-Face . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
Speed Control with Pulse-Width Modulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
Project 6-6: Use Hardware PWM to Control Speed . . . . . . . . . . . . . . . 158
Advanced Control of DC Motors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
Project 6-7: Use Software PWM to Control Speed . . . . . . . . . . . . . . . . 163
Hobby Servo Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169
Project 6-8: Control a Standard Hobby Servo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
Stepper Motor Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
Project 6-9: Control a Bipolar Stepper Motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 175
Linear Motor Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 180
Helpful Tips and Tricks for Motor Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
Motorless Motion . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Fluid Pressure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 184
Artificial Muscles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 187