一篇來自國外的電子DIY作品，一名電子學高手制作的磁懸浮玩具，簡單翻譯了一下，有具體制作的教學步驟，看了教程以后你應該也可以輕松DIY一個漂浮在空中的小作品了！這個裝置結合了永磁鐵和電磁鐵，利用一個微控制器和一個IR感應器，當內部裝有磁鐵的小物體放在電磁鐵的下方，IR感應器就會感應到物體的存在，微控制器就會啟動電磁鐵并調整磁力大小，當小物體受到向上的磁力和向下的重力相同時，它就會漂浮在空中，漂浮的位置和高度取決于重量和磁力大小。

就像在商店里賣的漂浮地球儀一樣，它可以讓帶有磁鐵的物體浮在空中，只不過這個裝置結合了永磁鐵和電磁鐵，利用一個微控制器和一個IR感應器，當內部裝有磁鐵的小物體放在電磁鐵的下方，IR感應器就會感應到物體的存在，微控制器就會啟動電磁鐵并調整磁力大小，當小物體受到向上的磁力和向下的重力相同時，它就會漂浮在空中，漂浮的位置和高度取決于重量和磁力大小。

下面的圖片和文字是一名電子學高手教大家如何輕松DIY一個漂浮在空中的小玩具。

1 工具和材料

○ ATMega168微控制器

○ 1個16-20MHz 晶體管

○ 28針插座

○ 雙路全H橋集成電路卡

○ 1個NPN型功率三極管

○ 2個電磁鐵

○ 1個雙色發光二極管

○ 2個紅外發光二極管

○ 2個紅外光敏二極管

○ 1個5V穩壓器

○ 2個平行板電容

○ 1個SPST電路轉換開關

○ 1個NO按鈕

○ 1個470歐姆電阻

○ 1個5歐姆電阻

○ 1個面包板

○ 2個小盒

○ 有機玻璃

○ 焊錫

○ 熱熔膠

○ 鋼絲

○ 乙烯軟管

○ 3個以上稀土磁鐵，用于基座（規格：直徑1/4“×厚度1/4”）

○ 2個以上稀土磁鐵，用于懸浮物（規格：直徑1/2“×厚1/8”）

● 電烙鐵

● 熱熔膠槍

● 吸錫器

● 有機玻璃切割刀

● 帶有多個固定夾的支架（固定電路板）

二、底座的準備

使用收音機的發射盒作為底座，裝戒指的盒子用來裝點磁鐵和感應器。首先在每個盒子的表面分別鉆洞，用來穿過電線，安裝電源鈕、設置高度鈕，安裝LED指示燈。

首先在兩個盒子背面上鉆孔，以便讓那些凌亂的電線自由貫通。另外需要為電源開關，功率開關，高度調節按鈕，LED指示燈單獨開孔。戒指盒的底板需要大面積切除，僅留下盒子的一小點余邊就OK了。

連接兩個盒子的是一根鐵絲，使用膠把兩個盒子分別固定在鐵絲兩端。

● 將鋼絲的后端折成之字形，用熱熔膠將端部粘接在盒子的上內壁。我用一塊磁鐵將戒指盒固定在鋼絲支柱的另一端，當然，也可以用熱熔膠把戒指盒粘上去。

三、安裝電磁鐵和感應器

將電磁鐵的線圈連接電源供給線，并安裝到戒指盒子中，注意確保每根電源線的安裝正確，以確保線圈通電后能夠產生磁力。安裝完成后，在線圈中央加入永磁鐵。

這一步相對來說就比較簡單啦。首先將4根導線焊接到電磁線圈上。焊接這4根導線時，最好利用萬用表來尋找和標記對應導線的接頭，否則容易混淆。當然也不是特別重要，因為電磁線圈圍繞著磁鐵，在后續步驟中也可以對應起來，可是至少要注意兩個電磁鐵都是按照同樣的方式連接起來的，否則，要是相互抵消沒懸住東西可不能賴我~~

將電磁線圈放置在戒指盒后，將永久磁鐵放置在電磁線圈中。

四根導線的排布組合方式。

剪一塊有機玻璃來充當戒指盒的底部，利用底部余邊將它托住。

下一步呢，將你的紅外發射器和傳感器用熱熔膠粘在有機玻璃上。（不懂？有圖有真相！）最后組裝好，并且標記號各種導線。

四、底座各電子元件的安裝組成這部主要是進行底座上各控制元件的安裝，包括微控制器、電源供給、LED指示燈等部分的安裝。具備電子學專業知識的朋友可以通過下面原文了解詳細信息：For this step you probably should assemble the electronics on a solderless breadboard before soldering them together. The schematic to build the circuit is attached along with the hex file to load on the microcontroller. The Arduino 0007 code file is in the introduction so you can tweak it or make changes as you need.It is very important to plan where all of the parts go， so all of the electronics will fit in the box the first time， If not it could be very frustrating and cause much grief.It is also important to note that the NPN power transistor（s） will heat up， to overcome this I mounted them to contact the aluminum base of my project box， This way it acts as a heat sink， preventing a spectacular fire. You will also need to come up with something similar to remove most of the heat from the box.Once the electronics are built， there is a section of code in the program to uncomment and and then load onto the chip to test the orientation of the coils. It pulses the coils off， pulling up， and pushing down， also indicated by the LED.

If you hold a magnet under the electromagnets and it doesn‘t follow the pattern， reverse the wires.

在制作電路板之前，先將電子元器件按照電路原理圖組裝在面包板上，然后再將這些電子器件焊好。電路原理圖與hex文件一起放在附件中。Hex文件是微控制器加載的文件，在它的介紹里提供了Arduino-0007代碼，讀懂它之后，若你口味重，你都可以對這些代碼進行微調或者改變，以便做出你自己需要的效果。

能匹配盒子大小的面包板。

安裝和焊接芯片，電容等元器件。

● 組裝完大致就是這幅光景，看似一團亂麻，但是你一定要心如明鏡！

● 特別提出，需要嚴格計劃各個部位的動作，以便所有的器件在第一時間配合戒指盒做出反應。要是你不乖不聽我勸告，輕則麻煩不斷，重則胎死腹中。

● 值得提出的是，NPN功率管會發熱滴，它要是憤怒起來足夠引發一場小型“火災”！我在基座的底部加了一塊鋁片充當熱沉散熱。你也可以增加一些類似的方法將盒子中多余的熱量導出去，例如加個風扇啊什么的……

● 電路板做好后呢，程序中的一部分代碼會自動加載到微處理器芯片當中，然后測試線圈的極性是否安裝正確。它對電磁線圈增加脈沖電流，測試上升，下降，同時在LED燈中有對應指示。如果你在電磁鐵下面放置一個小磁鐵，但是它不按照既定路線辦事的話，則說明你把線接反了……你只能重新接線。

五、選擇漂浮物體

根據可產生磁力的大小范圍以及物體的重量、物體內磁鐵的強度，摸索出合適的物體形狀和大小，然后做出合適的漂浮物。這位DIYer使用硬紙板做出了圓柱體和紅寶石兩種形狀，并用毛線自己編織了一個骰子，只是手工實在不敢讓人恭維。最后三種物體都穩定的漂浮在了電磁鐵的下方。

你可以充分發揮你的天馬行空般的想象力來制作想要懸浮的物體。但是根據我的測試呢，太小或者太扁的物體好像都比較難懸浮起來，僅供參考啦。

需要一些膠帶和紙筒，如圖所示粘起來，形成一個開口的小容器。

然后，把2個規格為直徑1/2“×厚1/8”稀土金屬磁鐵（在Digi-Key拍到的）裝進里面。

六、開始漂浮

到了享受勝利果實的時候，我們根據磁力的大小范圍以及物體的重量、物體內磁鐵的強度判斷出物體漂浮的大概位置，然后用手把物體托在理論漂浮位置的下方一點，啟動電源，這時微處理器會慢慢調整磁力大小，直到物體所受電磁力和重力相等后放手，物體就會穩定的漂浮在電磁鐵下方，帥！

我也成功地將一個骰子懸浮起來，這是骰子我用毛線編織的，立方體，打的奶奶結（譯者注：反向，并且不牢的結）。

● 用彩色美術紙剪了個“紅寶石”，也飄起來了，酷斃！

6 飄起來向大家去炫耀吧

● 剩下的，就是把它擺出來，在同學同事面前炫耀了！

● 為避免炫耀時出狀況，咱還是先熟悉一下操作為好。手持物體置于磁鐵下面，緩慢的將物體抬升，當到達將要浮起來的那個位置時按下按鈕，這樣就把當前位置設置成了默認的懸浮位置。

● 然后將懸浮物放低一點，LED指示燈會馬上打亮。先在手中托放一段時間，直到它慢慢從你手中緩緩升起。這是為什么捏？微處理器需要響應設定高度值，并且激發電磁鐵產生足夠力量懸浮一個物體。而這是一個緩慢的，需要耐心的過程。

● 有時候，你會反感電磁鐵發出的嗡嗡聲嚴重影響了炫耀時的心情——你可以在電磁鐵周圍加幾塊襯板隔聲，從而輕松地解決這個問題嘛。