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图吧小白教程 篇四十三:废旧硬盘改砂轮角磨电风扇扬声器

ACFUN_AK 02-07 18:00 关注

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创作立场声明:咱写完这篇教程突然找到当年为啥想要成为UP的那种感觉了

图吧小白教程#不知道多少了:废旧硬盘改砂轮角磨电风扇扬声器

其实这个教程咱以前干UP的时候好像也做过,这里简单的做一下尽可能详尽的文字版教程

各位观众放心,这期教程并不需要各位一定会编程,只需要简单的会拿烙铁会焊东西就行了,用焊台点两三四个点就完事了。

硬盘改扬声器播放音乐:如何用硬盘播放音乐?

机械硬盘在如今固态已经白菜价且硬盘厂家竭泽而渔大搞SMR这种一次性硬盘的前提下貌似已经可以离开历史舞台了,但是作为图吧垃圾佬其实对于硬盘的利用仍然是有非常多的方案的,仍然在能保证性能的前提下有效的用最低成本利用机械硬盘搞可靠的储存,比如自家用最简单的方案其实就是 用35元的RAID卡扩展硬盘 这样用多个单盘非SMR机械硬盘组RAID获得双倍的读写速度的简单方案让老电脑再次焕发青春,或者在60元自制NAS 的时候大量运用容量封顶的非SMR笔记本机械硬盘(蓝盘黑盘)作为可靠的长期储存方案

而当图吧垃圾佬翻车遭遇机械硬盘炸盘损坏的时候作为垃圾佬也是不方的,因为咱可以用机械硬盘自制化妆镜 ,而在本期教程里我们将运用机械硬盘的其他部件改装作为其他的实用工具和工具焕发第二春。

机械硬盘的结构其实在机械硬盘内部是什么结构? 里已经早就讲过了,这里简单放一张比较直观的展示图


图吧小白教程 篇四十三:废旧硬盘改砂轮角磨电风扇扬声器


硬盘的结构决定机械硬盘即使报废了上面的很多部件都是有利用价值的,比如现代硬盘的盘片表面粗糙度非常好,可以直接拿来当镜子照


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相比过去的挺大面积才几M的老硬盘现代硬盘明显非常适合当镜子照,还能用来搞电磁弹射呢。硬盘上的电机也挺不错的,功率不论至少能有5400/7200转呢

总之,为了完成本期教程你需要准备:

废旧机械硬盘一个,容量和品牌包括年代不限,所谓废硬盘是没有任何重要资料需要恢复的没有实用价值的硬盘,这里必须要强调的就是硬盘有价数据无价,如果硬盘里可能有任何重要资料请无论如何都不要拿它拆了改电磨。我建议各位如果手上没有一时也搞不到报废硬盘可以直接买一个,价格很便宜的……


图吧小白教程 篇四十三:废旧硬盘改砂轮角磨电风扇扬声器


价格还是很香的。而且这个包邮的盘实际上是能用的价格,不能用的比这还便宜但是不包邮,所以emmmmm咱就稍微浪费点买个80G的机械硬盘拆也可以,反正论使用价值这些都没有的。

一些导线,粗细不用太粗,0.5mm²即可

一个PBTL功放模块(这里咱用的是TPA3118)

一根3.5mm音频线

一个电调(最便宜的十几块钱一个的30A电调就完全可以,不需要太高端的)

一个简易电调测试仪(四五块钱)

免焊香蕉头若干

焊锡+焊接工具(手上有烙铁可以直接用,没有建议一步到位直接上焊台)

多功能螺丝刀一套

12-24V直流电源一个(对于改扬声器的场合一些笔记本电源可以直接用,对于改装硬盘电机的场合建议上20包邮的那个12V10A电源赠转接线的那个,拿来可以直接用)

可选项:电工胶带 热熔胶

接线端子 免焊圆口端子公母若干

这里咱用的是隔壁群老王送的机械硬盘,不错,到手就炸的,根本用不了。不过咱也不在意了,毕竟拆了还能用。说实在的机械硬盘这种东西只要不摔好好用咱还真没用到炸过,虽然也有用掉盘的时候存在,但是过会儿再上电就又能用了。


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这种80G的老串口硬盘如今即使能用也根本不值钱,也基本没有什么使用价值了,所以即使能用拆了也不心疼


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然后要想拆硬盘,你需要准备一把兼容六角星形螺丝的螺丝刀,这里咱上的是小米同款的螺丝刀

作为平时没有拆手机平板需求的各位甚至都没必要上23包邮的小米同款螺丝刀 ,TB随便9块9包邮的宝塔螺丝套装就能拆得了硬盘。



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PS:顺带说下,咱在张大妈换的博世充电电动工具套装好像要发货了,作为对于工具这种生死攸关的产品一般是拒绝评测的咱来说好像怎么也得测一下了,emmmmmm 希望咱能写出专业客观公正测评吧


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总之有了螺丝刀之后你需要用它拧掉硬盘顶盖的螺丝,一般是七颗,有一颗藏在了标签底下一般是硬盘磁头的位置,如果是双盘和多盘硬盘螺丝会分别被小圆形贴纸遮挡,开盖过程可能有点困难因为机械硬盘是属于气密性的密封结构,会需要一点力气,用改锥螺丝刀插硬盘盖和硬盘之间的缝里面直接给硬盘盖给干开。

然后你还需要拆掉硬盘反面的控制电路板,一般是四颗螺丝拧在硬盘主体上的一块载有硬盘控制系统和缓存的印刷电路板


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拆掉之后可以看到硬盘的电机,硬盘电机通过触点或者金手指引脚与硬盘控制电路板接触来让硬盘能够受控制的转动。通过修改硬盘控制电路板的程序可以修改硬盘的转数让机械硬盘超频(划掉)


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然后拆掉硬盘内部的螺丝之后你很容易就可以把硬盘的磁头上磁铁用改锥撬下来


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然后硬盘磁头就能看到了,一般的硬盘磁头可能和轴是直接靠螺纹拧在硬盘盘体基座上的,也可能像咱现在演示拆的这种轻型硬盘一样啥固定没有拆掉硬盘盖就直接可以拿下来完全靠硬盘盖上的螺丝固定的。


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磁头拿掉之后我们可以仔细端详观摩磁头的电气机械结构,其实磁头这种东西外观上乍一看还真有点像唱片唱头的,只不过是根据硬盘盘体的轴对称结构。


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总之我们前作没说具体的地方就是这里了,我们要找到的就是磁头音圈电机线圈的接点,这个点是一会儿我们开工要找的关键点,只要把导线焊到这个位置上就一切万事大吉了


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其实硬盘的磁头还是挺精密的元件,上面有集成的IC(上上图和上上上图都展示出来磁头的控制器所在的位置了,是一个和CPU一样封装的DIE,在磁头的侧面排线附近),而且你看磁头的大小就能知道,磁头要精确运动到指定磁道的上方要求的操作精度还是很高的,比唱片电动唱头随便只要能搭在黑胶唱片的外圈指定范围就可以用的机械精度要求高很多,而且磁头也非常脆弱所以硬盘非常怕震动冲击,尤其是摔打,虽然现在的固态硬盘和过去的笔记本机械硬盘有一定的被动防御功能但是仍然不是摔不坏的。固态硬盘只要冲击力够大摔开焊炸盘的也不是没有。所以硬盘有价数据无价,就和雅马哈吉他的说明书一样,咱也要和各位说的就是不要拿电脑或者硬盘当发泄工具。

不过对于现在这个硬盘来说就无所谓了,毕竟咱只要保证磁头音圈电机完好就行了,如果接下来的焊接坚固的话简单摔两下问题是不大的,只要不开焊保准坏不了。


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这里我们需要掏出电烙铁或者焊台,这里咱的建议是如果有钱就不要和便宜烙铁死磕,包括调温烙铁都不太好用,随便加点钱几十块钱上个936焊台可以为你接下来几年甚至半辈子的焊接工作提供得力的帮助,即使将来有深造的打算这个入门基本的焊台也够你爽好长时间了,在更新换代的同时这款旧焊台仍然可以相对保值。


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咱这款是在2018年为了纪念国产电磁炮在936驱逐舰上舰的时候买的,当时咱还做了贺图:


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936上舰 绘你所想,拍你所爱

总有人问咱做视频也好,写文章也好,搞涂鸦插画也好,总是不打水印也开放授权是为什么,对于咱来说,咱做视频也好,写文章也好,搞娱乐也好,都不是为了出名,而是让观众少走弯路(科普教程)/心情愉悦(娱乐向作品),干嘛需要把作品用自己的名字涂满水印呢?而且作为从战渣浪那个年代过来的老UP,咱其实和不少做这行的老大佬一样,是喜欢想办法让自己的作品没有水印而不是全都是水印的。

原图:


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防水布包的电磁炮就这么上舰了,美国的DDG1000上的电磁炮现在还没个影呢,据说咱的电磁炮其实就和造高铁一样简单粗暴——大量开关元件直接堆料,据说电源是用电瓶堆的……


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总之咱搞电弹受到过非常多的事情的激励,也许国产电磁炮上舰之后的第二年也就是2019年电赛H组就考电磁炮打靶并且最终我们能以国赛二等奖的成绩交出满意的答卷都不是偶然吧。向马伟明院士致敬

总之焊台是一种集成了闭环控制器的可精确调温的比烙铁高级的手动工具,使用焊台可以有效提高工作效率,避免制作失败


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总之我们有条件就用剥线钳,没有条件就直接动刀或者用手指甲把线头的绝缘皮剥下来之后就可以直接拧好准备焊接了


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磁头上控制器的DIE就在这个位置,可以看到是个面积不大不小的芯片


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总之我们需要把导线焊接在音圈线圈的接点上,这里为了焊接牢固我把导线过锡了,这样导线外层会被凝固的焊锡加固不易变形,在磁头反复运动中不会发生短路


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然后我们需要准备一个功放模块,这里就和上期一样咱建议各位用


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像是这样的就可以,便宜,功率高,音质还行,最重要的是抗造,输出插硬盘上一时半会儿坏不了,数字功放发热也很小。这种功放即使艹坏了随手换一个也换得起。


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硬盘其实也分单盘和多盘之分,像咱很久以前当UP的时候做的硬盘扬声器的磁头就是双盘硬盘的磁头,有三根磁臂,说实在的这种重型磁头实际使用效果不如轻型的好


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然后这里我们按照正确的方法将功放模块焊接好之后就可以使用硬盘磁头播放音乐了,咱这里图省事用的是免焊端子直接接的,电源输入用5.5*2.1母口,音频输出用5.5*2.1公口就可以避免绝大多数的事故了,因为绝大多数的电源是公头的


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功放模块的说明很详尽,一般只要稍微仔细看看不会弄错,电源千万不要接反就可以了,不然你会需要买个新模块。


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然后接上电源和音源就可以爽了:

名 侦 探 的 硬 盘

上期我们用的是QC3.0电源+12V激活线,这期咱直接把咱老IBM松下笔记本的16V电源掏出来了,5.5*2.1的公头直接插上就能用挺好用的。


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然后我们接下来搞电机。


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硬盘上的电机,本质上和航模上的三线制无刷电机没有区别,有些硬盘电机就是三根线,像是咱现在这个硬盘上的电机就比较麻烦有四根线,所以需要用万用表的电阻*1的档位分别量这四个端子,其中一个端子与另外三个端子的电阻值最小且相等,那么这个端子就是COM端子,也就是公共端子。


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瞎JB焊接之后确定没有地方短路或者虚焊就对付用吧,反正也不是什么正经电机。


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KV2450正经的航模电机其实也就十多块钱……


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顺手用万用表测了一下公共端,这里建议各位如果有的选还是上机械标,这个数字表我硬是没看懂哪个是公共端,机械表如果借不到可以买,MF47之类的就可以满足需求。虽然这年头量产的机械表都是贴片元件+印刷电路板,但是能用还是能用的。


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然后我看既然量不出来所以然就把所有的接线端引出来的导线都去皮线头过锡然后装在免焊香蕉头上了

这里给线头过锡的主要原因还是因为免焊香蕉头的设计问题,最低间隙并不能达到0所以咱的导线如果不用焊锡加固加粗很可能会根本安不上……


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总之都套上香蕉头之后原则上这个硬盘电机就可以接现成的电调让它转起来了。各位这里最好在确认连接可靠之后用电工胶带把香蕉头的螺丝缠上,不然如果不小心在上电的过程中把两个香蕉头上的螺丝碰倒一起了各位就可以像咱以前那样拆电调换MOS管了,电调的贴片MOS管换倒是好换单买也不贵,但是算上运费对于没有修理工具的各位来说就真的不如再买一个电调了反正这个型号也不贵。咱当年为了平运费的成本买了一大堆一个型号的MOS管,至今就用了四个。


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电调,全称电子调速器,英文Electronic Speed Control,简称ESC。针对电机不同,可分为有刷电调和无刷电调。它根据控制信号调节电动机的转速。

建议各位是直接上航模电调里面最便宜的就行,对于硬盘电机来说足够了,不建议上TB买什么所谓专为驱动硬盘电机设计的简易电路,咱之前买过先不说性能多次咱反正是用了没多久就炸了,航模电调虽然也经常炸但是对于硬盘电机来说质量是靠谱的

这里我们的电调需要一个12V电源作为供电,并且需要提供一个信号源好让电调知道该如何调节电机转动。电源建议直接用前文提到的12V10A电源就可以了,各位不一定需要持有昂贵的航模电池,航模电池存放非常麻烦也有寿命而且充电器之类的配套零件也不便宜。


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信号源可以用这种舵机测试仪或者用ARDUINO单片机开发板就可以了

信号频率为50Hz,一个周期为20ms情况下

电调的PWM:高电平脉宽为1ms表示停转,高电平脉宽为2ms表示满油门运转

舵机PWM:高电平脉宽1.5ms是归中,1ms和2ms分别为左右方向满舵(全转)

所以舵机测试仪实际上就是一个简易的脉宽可调的PWM信号源电路

这里简单介绍一下之前讲数字功放就提到过的PWM和占空比概念

PWM,也就是脉冲宽度调制,用于将一段信号编码为脉冲信号(一般是方波信号)。是在数字电路中 达到 模拟输出效果的一种手段。单片机的数字输出不能输出模拟信号,无法控制电压的大小因此只能控制通电的时间达到同样的效果。占空比是指在一个脉冲循环内,通电时间相对于总时间所占的比例。脉宽是脉冲宽度的缩写,不同的领域,脉冲宽度有不同的含义。通常的脉冲宽度是指电子领域中,脉冲所能达到最大值所持续的周期。频率是单位时间内完成周期性变化的次数,是描述周期运动频繁程度的量,是PWM相关概念里面最容易理解的。这里舵机也好电调也好其实对于PWM信号的占空比包括频率都不敏感,只对脉宽敏感,所以很容易通过调节对电调输入的信号的脉宽调节电机的转速。只要输出的数字信号在电调最大允许范围内都是可以的,像是咱的电调最大支持621Hz的PWM信号

总之用单片机产生0.7ms到1.9ms之间的PWM信号,就可以把电机从0调到最大转速。ARDUINO集成了舵机库可以用,所以理论上驱动电调也是完全没问题的

简单放一段例程代码:

[kenrobot_code]//功能:无刷电调驱动 //作者:凌晨七點半 @Copyright //日期:2017.12.19 //PWM频率:243HZ //注意:delay()用的定时器0,定时器1是十六位定时器

#define UPTIME 550 //2.2ms #define DOTIME 150 //0.6ms

//------------------------------------------------------------ //初始化PWM,定时器1 //RFPWM=log(TOP + 1)/log(2) void Init_PWM1(void) { //比较匹配时清零OC1A/OC1B, OC1A/OC1B 在TOP 时置位 TCCR1A |= (1<

} //--------------------- void setup() {int i; pinMode(9,OUTPUT); pinMode(10,OUTPUT); Init_PWM1(); //标定过程,可以不要 //***********标定过程************ delay(2000); //3s内标定0.6ms和2.2ms OCR1A=DOTIME ; OCR1B=DOTIME; delay(1000); OCR1A=DOTIME; OCR1B=DOTIME; //************标定结束********** for(i=0;i<400;i++) { OCR1A=DOTIME+i; OCR1B=DOTIME+i; delay(10); } OCR1A=300; OCR1B=300; //0.6ms代表油门最低,2.2ms代表最高

} //---------------------------- void loop() {


}[/kenrobot_code]


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遗憾的是,在写这篇教程的时候咱的简易信号源炸了,然而咱的MACBOOK运行的老版本MAC OS还不是很支持现在的ARDUINO,所以硬盘电机被驱动转起来的视频只能上个咱过去的了:【垃圾王】报废硬盘改风扇角磨切割机


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看这个玩意弄不好别是个555模块吧,丝印什么都没写。总之是炸了,还冒烟呢,不过反正不贵咱可以直接买。不到5块钱一个随便买几个留着炸压力不大。


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看这样子好像这东西就是基于NE555的模块


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emmmmmm,既然咱刚才都说到了修电调了这里好不容易时隔多年又出一回教程咱就好好讲讲这个电调的结构吧,因为以前拆过了所以这个也挺好拆的。


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所谓电调和三线制无刷电机,其实各位如果学过电机与拖动的话对于这种结构是再熟悉不过的了。当年特斯拉和西门子发明交流电和交流电机的时候确实把爱迪生气个够呛,因为交流电相比当时的直流电简直是太便宜了,而且很容易获得高压满足当时的长距离输电和工业生产需要。而且三相交流电和三相电机本身就是天造地设的容易大规模量产并装备的电机。三相电机可以做成无刷结构,极大的削减了当时有刷电机的磨损问题且三相电机没有平衡点。直流电机的结构,如果各位对于高中物理的那本书还有印象的话就会记得当直流电机的转子转起来之后需要用换向器把通过转子的电流换向转子才能转动,换向器也就是电刷势必存在磨损,所以当时的直流电机寿命普遍不长,而三相电机就没这个问题。而且当时的直流电低压输电在线路上损耗可是很大的。所以一时间交流电和三相电迅速普及开来成了世界标准。

当然三相电也并非完全没有问题的,虽然在输电过程中省线但是三相电对于人类来说确实很危险,就像爱迪生说的那样,人可以承受同样电压的直流电啥事没有但是同样标称电压的交流电触电可能会死,而且高压输电虽然理论上损耗很小但是实际上由于交流电的特性输电线路上的容抗感抗相位等等问题都会逼疯一大堆电气工程师,所以现在使用直流电反倒成了共识了。直流电不存在上述的问题,而且自从20世纪50年代后人们发明了晶体管,逆变器变得便宜可靠之后似乎对于产生高压直流电和用直流电逆变成交流电使用变得简单可行了。所以过去在电网中被标定转速的交流电机,加上变频器又可以调速了,在使用直流电的场合也可以简单的通过电调来驱动三线制无刷电机了,电气工程的进步带给我们的就是这样的好处。所以即使是使用直流电的电脑也可以随便使用三线制无刷电机来带硬盘了而不是转一定时间就需要换电刷的有刷电机。

这里的这个电调其实就可以理解为输出能够变频的一个逆变器,不仅电调,现代电源基本都是逆变电源:将电网输入的交流电经过整流滤波为直流电之后经过逆变输出高频交流电,高频交流电再经过高频变压器升降压最后通过整流电路转为普通的直流电,高频变压器在同样的体积下效率高功率大且成本更低很快就取代了原先还在用巨大普通变压器的线性电源。现在随便巴掌大的电源可以提供数十上百瓦的电源过去要用工频变压器的话可是很大很重的呢。


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电调作为一个逆变器它的结构其实很简单,只是一个AVR单片机(没错,就是ARDUINO用的那个AVR单片机的同一品牌,包括AT的89C52也是一样是ATMEL的产品),它和ARDUINO用的MEGA328P或者32U4的区别就是内置了电压比较器。电压比较器是对输入信号进行鉴别与比较的电路,是组成非正弦波发生电路的基本单元电路。正因为如此,航模电调通常内置了这个ATMEGA16A的单片机作为控制器。想比对于硬盘设计的使用NE555驱动的控制器,显然要高级很多。当然这个单片机是5V信号定义的需要5V电源,这里在这个电调是直接通过双路7805三端稳压供电了(大部分移动硬盘盒MSATA转接器之类的基本也都是一个套路,用三端稳压供电,但是通常都是单路,所以这里看电调的做工还是不错的)


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至于功率管部分,使用的则是P0603BDL TO-252 N MOS场效应管,参数是 68A 25V 可以看到电流还是非常大的。我认为更大电流的电调应该仅仅是使用了更大功率的功率管,控制系统是没变的(这个我没买过只能推测)


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电调原则上和咱玩的单片机开发板都是基于单片机,相对普通的AVR单片机来说电调是特异化的应用方案。因为它对单片机的可靠性稳定性提出了非常高的要求,不过从目前的态势来看,貌似电调上的单片机出色的完成了任务。


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硬盘电机的推重比不够大,即使装上风扇硬盘也不会起飞。

这里我必须警告各位的是硬盘电机的功率虽然不大转速高扭矩低用手都能把硬盘电机带的砂轮轻易停下来但是还是要警告各位不要尝试用手去接转动的风扇。咱以前养成了这种不好的习惯之后后来遇到暴力风扇给服务器散热的那种有一回它把自己吹走了之后咱用手去接……然后就血染实验室了,满地都是血,到后来参加学生会合影的时候都拖着一地血迹去的。后来咱除了很少玩暴力风扇以外还把基本所有能看见的风扇都装上防护网了。


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后来咱还掏出来了咱以前买的简易信号源出来,这个简易信号源其实也能提供各种频率和规格的PWM输出,但是如果各位稍微高数学的还可以的话就可以知道这里这个信号源提供输出的是正弦波和三角波(锯齿波),所以并不适合用来驱动电调


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这里把硬盘的盘片拆下来换上角磨的砂轮就可以改砂轮了,虽然切割东西不行但是磨点铁牙签之类的活还是能干的

PS:硬盘的旧盘片可以拆下来除了当镜子之外,还可以拿来做涡轮:

特斯拉涡轮,废旧硬盘的重生| 果壳 科技有意思


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可不便宜……需要铣床和至少11张盘片,这里建议各位试试运气,盘片看看TB或者咸鱼有没有散卖的,过去咱买过散卖的盘片很便宜,两三块钱一个吧


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好像更便宜了 我得去屯点


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此外如果各位因为这个教程入了航模坑的话我劝各位的就是:砸锅卖铁充电器也要买C606,千万别买B6


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最后其实会玩电子DIY的话咱得说有些东西烧钱的是真烧钱,便宜的是真便宜,像是上面这个MP3板子连5块钱都不用,当真实现了咱小时候5块钱买MP3的梦想,虽然简陋了点的但是功能确实可靠,感谢华强北。

总之会玩电子DIY即使不会编程也有很多有意思的项目可以玩,魔改硬盘只是咱以前众多完成和未完成的项目中的一个,有时间我会给大家讲讲更多有关电子DIY的详细教程,希望各位喜欢。


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全部评论 (21)
海口吴彦祖
6
02-07 18:44

一言不合就漏腿,关键是腿还这么诱人

MoraGG
1
02-08 00:21

是不是没啥实际意义??但还是要佩服一下作者

Mcrmy
1
02-07 18:05

没看懂。。。,可以控制这个电机放音乐?

画面感太强
0
刚刚

看到这想起去年拼多多15元买了个895大小的电机,可直接220V,本来打算做个小台锯,小台钻,发现木板的价格太贵,吃灰了

想不出个昵称
0
02-14 07:18

真能折腾 打赏啦 希望多出点有用的折腾[龇牙]

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