Arduino 简易排斥式磁悬浮：电路与 DIY 指南

组件与物料

Arduino UNO	×	1
电阻 1kΩ	×	1
功率三极管 BD241	×	1
线性霍尔传感器 UGN3503	×	1
RobotGeek 中型电磁铁 / 螺线管	×	1
大型扬声器环形磁铁 (直径 9-11cm)	×	1

所需工具

电烙铁（通用）

应用与在线服务

Arduino IDE

项目简介

几年前我尝试制作排斥式磁悬浮装置，但网上的电路都很复杂，调试极难。经过多次失败与半成功，曾买过成品悬浮器（如图），但那种结构几乎无法在家自制。

现在介绍一个极简排斥式磁悬浮，除 Arduino 板外仅需寥寥几个元件，非常适合 DIY：

任意中功率三极管（本例用 BD241）
通用二极管 1N4001
电阻 1kΩ
UGN3503 霍尔效应传感器（任何 5V 比例输出霍尔传感器均可）
旧音箱环形磁铁（直径 9-11cm 或更大）
也可用小钕铁硼磁铁按正六边形排列（商用方案）
约 200 匝 30AWG 漆包线绕制的螺线管（本例拆自旧钱箱电磁铁）

电路极简（见原理图）：Arduino 取 5V 供电，螺线管经三极管由 12-20V 驱动，共地。磁铁与螺线管极性如图所示。调试需耐心：主要通过上下移动环形磁铁位置，配合代码中 set_point 值（200-350 可调）微调。霍尔传感器置于螺线管正上方，悬浮磁铁置于传感器上方。

代码

int set_point = 250; // 调节阈值，范围 200-350
int sensorPin = A1;  // 霍尔传感器信号脚
int output_pin = 2;  // 驱动三极管基极控制脚
int sensorValue = 0;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  pinMode(output_pin, OUTPUT);
}

void loop() {
  sensorValue = analogRead(sensorPin);
  // Serial.println(sensorValue); // 调试用
  if (sensorValue <= set_point)
    digitalWrite(output_pin, LOW);  // 磁场弱，开启线圈排斥
  else
    digitalWrite(output_pin, HIGH); // 磁场强，关闭线圈
}

原理图

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