Micro: bit Magic Wand! (Stredne pokročilí): 8 krokov

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy zmenené: 2024-01-30 11:57

„Akákoľvek dostatočne pokročilá technológia je na nerozoznanie od mágie.“(Arthur C. Clarke). Sakra áno to je! Na čo čakáme, použime technológiu na vytvorenie vlastného druhu mágie !!

Tento projekt používa dva mikro: bitové mikrokontroléry, chladiaci ventilátor pre domácnosť a niekoľko malých elektronických súčiastok na vytvorenie našej vlastnej čarovnej paličky. Rozhodol som sa použiť gesto Wingardium Leviosa, ale tento projekt môžete určite prispôsobiť tak, aby vyvolával ďalšie kúzla!

Upozorňujeme, že ide o prechodný projekt, pretože zahŕňa vysoké napätie a prúd. Používajte správne bezpečnostné protokoly a vždy majte v blízkosti inú dospelú osobu.

Náročnosť: stredne pokročilí

Čas na čítanie: 15 min

Čas zostavenia: ~ 1 hodina

Cena: ~ 40 dolárov

Zásoby

• Prútik!

  Môžete si kúpiť vlastné prútiky alebo byť kreatívni a vytvoriť si vlastný

• Perie (na plávanie!)
• Rukavice (na skrytie ovládača mikro: bitovej paličky)

• Jeden (1) domáci chladiaci ventilátor (4 A alebo menej)

  Neupravujeme chladiaci ventilátor, takže si vezmite ten, ktorý máte doma, alebo si požičajte od obľúbeného človeka

• Jeden (1) predlžovací kábel

  BUDEME predlžovací kábel upravovať, preto použite ďalší, ktorý nepotrebujete, alebo si kúpte lacný

• Dva (2) mikro: bity
• Dve (2) mikro: bitové sady batérií a dve (2) batérie AAA

  Ak získate balíček micro: bit Go, je dodávaný s batériou a batériami:)

• Dva (2) káble microUSB

• Jedna (1) DPS

  Môj je 2 cm x 8 cm, bude fungovať akákoľvek podobná alebo väčšia doska plošných spojov (rozhodne však NEPOUŽÍVAJTE doska na krájanie, pretože nedokáže zvládnuť vysoký prúd)

• Jedno (1) polovodičové relé (JZC-11F)

  Menovitý pre vstup 5 V DC a 220/250 VAC a výstup 5 A. Môžete použiť iné relé, pokiaľ sa môže spínať

• Jeden (1) NPN tranzistor
• Jedna (1) dióda
• Jeden (1) odpor 100 ohmov
• Tri (3) aligátorové spony
• Tri (3) prepojovacie vodiče, meradlo 22
• Dva (2) prepojovacie vodiče, meradlo 14 (minimálne 5A)
• Zmršťovacia trubica (~ 4 palce/20 cm)

Krok 1: Mágia? Čo?! Ako ??

Jednou z mojich obľúbených scén z prvej knihy o Harrym Potterovi bolo, keď Hermoine vyrobil plavák z peria s kúzlom Wingardium Leviosa. Toto jednoduché kúzlo vystihuje podstatu toho, prečo milujeme mágiu: že doslova pohybom zápästia a niekoľkými vybranými slovami dokážeme okamžite uskutočniť prekvapivé (a pôsobivé) veci.

Aj keď nemáme presne taký druh mágie, máme technológiu, ktorá sa niekedy zdá byť zázračná. Takže taký druh sa počíta! Aby som napodobnil svoju obľúbenú scénu, chcel som levitovať pierko. Ako môžeme v reálnom živote pohybovať perím z diaľky? S vetrom !!

Po vybudovaní začiatočníckej verzie tohto projektu som nebol 100% spokojný. Chcel som dosiahnuť status čarodejníka na úrovni Hermiony! Preto som navrhol druhú verziu, ktorá môže prepínať výkon pre veľkého domáceho ventilátora.

Táto verzia používa polovodičové relé na prepínanie striedavého prúdu pomocou jednosmerného spúšťača. Môžete napodobniť môj dizajn alebo, ešte lepšie, vytvoriť si vlastný! Pre tento projekt existujú TONY variácií, ktoré môžete urobiť s týmto základným rámcom, nájsť kúzlo, ktoré vás inšpiruje a uviesť do života!

Tento tutoriál vám ukáže, ako postupovať nasledovne:

1. Napíšte jednoduchý blokový kód pre mikro: bitový ovládač prútika

2. Vybudujte obvod na prepínanie napájania hadicového ventilátora 12V, 4A.

3. Napíšte jednoduchý blokový kód pre magický prijímač, ktorý je spustený rádiovým signálom (alias bluetooth)

Krok 2: Kódujte to: ovládač prútika

Začnime s našou čarovnou paličkou! Používame blokové kódovanie prostredníctvom webovej stránky Make Code, ale ak máte skúsenosti s kódovaním, môžete vo svojom obľúbenom prostredí kódovania (napr. Nečinný kód, kód Visual Studio atď.) Tiež naprogramovať mikro: bit pomocou mikropythonu alebo C ++.

Krok 1: V bloku Na začiatku nastavte číslo skupiny Radio. Rovnaké číslo použijeme pre magický prijímač micro: bit.

Krok 2: Rozhodnite sa, ako má vaša prútik spustiť akciu.

Micro: bit má 3-osový akcelerometer, pomocou ktorého nastavíme spúšť gestami.

Rýchle riešenie: Použite blok „on shake“!

Zložitejšie riešenie založené na gestách:

Zistite, ako funguje akcelerometer, tlačou na sériový port pomocou blokov „Hodnota sériového zápisu“(v časti Rozšírené). Otvorte sériový monitor Arduino IDE a sledujte výstup mikro: bitov pri gestách. Použite svoje pozorovania na nastavenie spúšťačov. (Kód č. 2)

Príkladom v kóde č. 2 je môj pokus o gesto Wingardium Leviosa: švihnutím a švihnutím! (dole v smere z a vľavo v smere x). Použite tak, ako je alebo ako východiskový bod pre vaše obľúbené magické gesto!

Užitočné tipy:

(1) Pretože mikrokontroléry spracovávajú informácie super rýchlo, blok pauzy nám dáva čas na dokončenie prvej časti gesta pred tým, ako mikro: bit skontroluje druhú časť.

(2) Na mikro: bit som pridal popisky osí, aby som mohol jednoduchšie zistiť, ako získať správny pohyb pre kúzlo Wingardium Leviosa - rozhodne to odporúčam!

Krok 3: Gestom odošlite rádiové číslo (alebo reťazec, buďte konzistentní).

Bloky „rádia na odoslanie“a „čísla na odoslanie rádia“sa nachádzajú v sade blokov „rádia“.

Krok 4: Stiahnite si a uložte kód na micro: bit!

Krok 3: Zostavte si: magický prijímač! (1/2)

Vezmite si druhý mikro: bit, dosku plošných spojov, spájkovačku a všetky elektronické súčiastky!

Rýchly prehľad: Na spustenie DC strany relé používame mikro: bitový 3,3 V výstup. Obvod je dokončený, keď kolík P0 micro: bit zapne tranzistor NPN. Krok 1: Spájajte relé a tranzistor s doskou plošného spoja.

Krok 2: Spájkujte diódu na napájacích kolíkoch jednosmerného prúdu relé, aby ste chránili mikro: bit pred bludným napätím, keď sa cievky relé prepnú. Negatívna strana diódy (sivá čiara) by sa mala pripojiť k kladnému napätiu relé relé na pine.

Krok 3: Pripojte jeden prepojovací vodič k reléovému kladnému napájaciemu konektoru DC. Pripojte svorku aligátora medzi tento vodič a výstupnú podložku micro: bit 3,3 V.

Krok 4: Spájajte ďalší prepojovací vodič medzi kolíkom reléového napájania (GND) a kolíkom kolektora tranzistora.

Krok 5: Spájajte tretí prepojovací vodič k kolíku emitora tranzistora. Pripojte aligátorovú svorku medzi tento vodič a mikro: bitovú GND podložku.

Krok 6: Spájajte odpor na kolíku základne tranzistora. Pripojte aligátorovú svorku medzi druhý koniec rezistora a mikro: bitovú podložku P0.

Krok 4: Zostavte si: magický prijímač! (2/2)

Krok 7: Odstráňte 1/2 cm (2 cm) izolácie z vodiča veľkosti 14 na oboch stranách. Jeden vodič pripájajte na kolík relé NO (normálne otvorený) a druhý vodič na kolík relé COM (alebo cievku 2).

Krok 8: Predlžovací kábel odstrihnite iba na jednej strane a zo strany odstrihnutého drôtu odstráňte izoláciu ~ 1/2 palca (2 cm).

Krok 9: Uchopte drôt s rozmerom 14 a nasuňte naň jeden kus zmršťovacej trubice.

Krok 10: Zarovnajte jeden koniec drôtu meradla 14 s jedným koncom predlžovacieho kábla a potom stočte kov k sebe. Zaistite zmršťovaciu trubicu svojim obľúbeným. zdroj tepla (napr. zapaľovač, sušič vlasov atď.). Opakujte pre ostatné vodiče a zmršťovaciu trubicu.

Poznámka: Na orientácii striedavých vodičov nezáleží.

Krok 5: Kódujte to: magický prijímač

Čas na kódovanie nášho magického prijímača!

Krok 1: Nastavte skupinu rádií na rovnaké číslo ako pre ovládač prútika. Krok 2: Vytiahnite blok „v rádiu prijatý“a nastavte ho na „prijaté číslo“(alebo „prijatý reťazec“, ak ste ho použili pre ovládač prútika).

Krok 3: Presuňte blok opakovania do bloku „Prijaté rádio“a prepnite ho na opakovanie 2 - 4 krát.

Krok 4: (Voliteľné, ale odporúčané) Ukážte ikonu na mikro: bite, či ste dostali reťazec.

Je to super duper, ktorý pomáha, ak/keď ladíte.

Krok 5: Zapnite Digital Pin 0! (aka „pin digitálneho zápisu P0“až 1)

Tento blok sa nachádza v bloku „Piny“na karte Rozšírené.

Krok 6: Pozastavte na niekoľko sekúnd.

Vybral som 2 sekundy, môžete to nechať alebo upraviť podľa potreby.

Krok 7: Vypnite digitálny kolík 0 („kolík digitálneho zápisu P0“až 0) a mikro: bitové zobrazenie.

Krok 8 (voliteľné, ale odporúčané): Pridajte záložný spúšťač pomocou mikro: bitového tlačidla A na účely testovania a ladenia:)

Voila! Stiahnite si kód do svojho magického prijímača micro: bit a sme pripravení na magickú rekvizitu!

Krok 6: Testujte a ladite

A teraz k našej obľúbenej časti: testovanie !!

Zapnite svoje mikro: bity (prostredníctvom batérie alebo microUSB), zapojte predlžovací kábel a zapojte ventilátor do predlžovacieho kábla, potom pomocou ovládača prútika skontrolujte, či magický prijímač zapne ventilátor.

Keď skončíte s testovaním, natrite magické spoje prijímača horúcim lepidlom, aby držali na svojom mieste. Ak chcete ultra trvalé riešenie, použite epoxid (vodotesnosť je príjemná bonusová funkcia). Odporúčame vyhnúť sa zakrytiu mikro: bitu v lepidle, aby ste ho mohli použiť v budúcich projektoch.

Nefunguje podľa očakávania?

1. Moc je najčastejším problémom výrobcov všetkých úrovní skúseností. Znova skontrolujte, či sú všetky veci zapojené. Pomocou rýchleho spúšťača mikro: bitového ovládača otestujte, či sa na prijímači zobrazuje ikona „dostala správu“.

2. Ventilátor sa nehýbe? Keď relé zopne, budete počuť počuteľné cvaknutie. Použite rýchle spustenie mikro: bitového ovládača a počúvajte zvuk.

Všimol som si, že batéria micro: bit 2xAAA nemá dostatočný výkon na spustenie relé. Nakoniec som použil iba kábel microUSB, ale na to by mal stačiť aj akumulátor 3xAAA.

3. Pomocou multimetra skontrolujte kontinuitu spájkovacích spojov a v prípade potreby napätie na DC cievkach relé.

Krok 7: Vytvorte si svoju magickú rekvizitu

Teraz, keď ste vyskúšali a precvičili svoje magické technické schopnosti, ste pripravení postaviť si svoju magickú rekvizitu! Pomocou rukavíc skryte mikro: bitový ovládač prútika + batériu.

Pre magický prijímač: Kam chcete dať pierko a ako skryť ventilátor?

Pre moje demo som skryl ventilátor mimo kamery (ššššš, nehovor !!), ale ak svoj magický výkon robíte osobne, môžete si postaviť kryt, ktorý ventilátor skryje. Zistil som, že sieťovina z okennej obrazovky fungovala skvele, keď pomohla skryť diely, pričom stále umožňoval prúdenie vzduchu.

Chcete robiť iné druhy mágie? Môžete stavať rôzne druhy rekvizít! Rovnaké nastavenie bude fungovať aj pri zapínaní všetkých zariadení s nízkym výkonom, ako sú reproduktory alebo obrazovka! Uistite sa, že maximálny odber prúdu je menší ako 5A.

Krok 8: Pokračujte a buďte kúzelní

Sakra, čarodejnícka úroveň: stredne pokročilá !! Cvičte svoje gesto, aby ste na všetkých ľudí mohli skutočne zapôsobiť. A samozrejme, naučte ostatných, ako robiť túto technologickú mágiu!

Zanechajte komentár, ak potrebujete pomoc, máte otázky alebo sa chcete pochváliť svojimi výtvormi!

Šťastné tvorenie, priatelia!