Micro: бит Magic Wand! (Новичок): 8 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:51

Хотя для нас, немагических людей, немного сложно левитировать объекты с помощью нашего разума, слов или жезлов, мы можем использовать технологии, чтобы делать (в основном) те же вещи!

В этом проекте используются два микробита, несколько небольших электронных деталей и некоторые предметы повседневного обихода из дома, чтобы создать нашу собственную волшебную палочку.

Я выбрал заклинание Wingardium Leviosa, но вы наверняка можете адаптировать этот проект для использования других заклинаний:)

Сложность: новичок + (полезен небольшой опыт программирования и схем)

Время чтения: 10 мин.

Время сборки: ~ 2 часа

Стоимость: ~ 35 $

Запасы

• Палочка!

  Вы можете приобрести жезлы на заказ или сделать свои собственные! Найдите подходящую палку и добавьте немного чутья (или оставьте ее пустой!) Или проявите творческий подход и сделайте ее из вещей, которые вы можете найти в доме

• Перо (для плавания!)
• Перчатка (для того, чтобы спрятать микроконтроллер micro: bit)
• Алюминиевая банка
• Небольшой кусок картона (~ 2 x 2 дюйма / 5 x 5 см)
• Два (2) микробита

• Два (1) аккумуляторных блока micro: bit и батарейки

  Если вы получаете комплект micro: bit Go, в него входит аккумулятор и батарейки

• Два (2) кабеля microUSB
• Один (1) макет половинного размера (или мини)
• Один (1) небольшой двигатель постоянного тока 5 В

• Одно (1) крепление для двигателя

  Или соорудите его из картона и / или деревянных дюбелей

• Один (1) провод аккумулятора 9 В и зажим аккумулятора

• Один (1) N-канальный полевой МОП-транзистор

  Я использовал D4N06L (таблица здесь), рассчитанный на 4 А, 60 В постоянного тока. Вы можете использовать другой полевой МОП-транзистор, если он может выдерживать как минимум 3 А и 9 В постоянного тока

• Один (1) резистор 100 Ом
• Один (1) диод
• Четыре (4) провода типа "крокодил-штырь"
• Одна (1) перемычка

Шаг 1. Что мы делаем?

Одна из моих любимых сцен из первой книги о Гарри Поттере - это когда после того, как все другие ученики борются, Гермуна заставляет плавать перышко с помощью заклинания Wingardium Leviosa. Это простое заклинание отражает суть того, почему мы любим магию: буквально одним движением руки и несколькими избранными словами мы можем мгновенно творить удивительные (и впечатляющие) вещи.

Хотя у нас нет именно такой магии, у нас есть технологии, которые иногда кажутся чудесными. Так что это важно!

К настоящему времени вы, наверное, догадались: чтобы имитировать мою любимую сцену, я хотел левитировать перо. Для этого мы можем использовать силу ветра! В этом удобном для новичков руководстве я решил использовать небольшой двигатель постоянного тока 5 В с лопастями вентилятора, сделанными из алюминиевой банки. Вы можете имитировать мой дизайн или, что еще лучше, создать свой собственный!

Из этого туториала Вы узнаете, как делать следующее:

1. Напишите простой блочный код для контроллера micro: bit wand.

2. Создайте схему для управления небольшим двигателем постоянного тока 5 В.

3. Напишите простой блочный код для волшебного приемника, который запускается радиосигналом (он же bluetooth).

4. Создайте настройку, чтобы наши технологии действительно выглядели волшебными!

Шаг 2: Создайте код: Wand Controller

Начнем с нашей волшебной палочки!

Поскольку это проект для начинающих, мы используем блочное кодирование на веб-сайте Make Code. Однако, если у вас больше опыта в программировании, вы также можете запрограммировать micro: bit с помощью micropython или C ++ в своей любимой среде кодирования (например, в режиме ожидания, Visual Studio Code и т. Д.).

Хорошо, давайте заблокируем!

Шаг 1: В блоке On Start установите номер радиогруппы

Выберите номер, который вам нравится и который вы запомните, так как он нам также понадобится для приемника.

Шаг 2: Решите, как вы хотите, чтобы ваша палочка вызывала действие.

Micro: bit имеет акселерометр, который измеряет изменения ускорения в наших трех пространственных измерениях: вверх / вниз, влево / вправо и вперед / назад.

Быстрое решение: используйте блокировку "на встряхивании"! (Код № 1, фото 2)

Более сложное решение на основе жестов: изучите, как работает акселерометр, и наблюдайте за выводом при перемещении micro: bit (откройте последовательный монитор Arduino IDE, чтобы увидеть вывод, если вам нужна помощь с этим, ознакомьтесь с этим руководством). Используйте свои наблюдения, чтобы установить триггеры. (Код № 2, фото 3)

Пример в коде № 2 - это моя попытка использовать жест Wingardium Leviosa: взмах-и-щелкни! (вниз и влево). Используйте как есть или как отправную точку для вашего любимого магического жеста!

Полезные советы:

(1) Поскольку микроконтроллеры обрабатывают информацию очень быстро, блок паузы дает нам время закончить первую часть жеста до того, как micro: bit проверит вторую часть.

(2) Я добавил метки осей на micro: bit, чтобы мне было легче понять, как получить правильное движение для заклинания Wingardium Leviosa - определенно рекомендую!

Шаг 3: Используйте жест, чтобы отправить номер радио.

Блок «номер радиопередачи» находится в наборе блоков «радио». Подойдет любое (рациональное, действительное, небесконечное) число!

Шаг 4: Загрузите и сохраните код на micro: bit

Индикаторы питания micro: bit будут мигать, когда это происходит, когда они закончат мигать, загрузка кода завершена.

Шаг 3: Постройте: Волшебный приемник! (1/2)

Возьмите вторую микросхему micro: bit, макетную плату и все забавные электронные детали и детали!

Шаг 1. Вставьте полевой МОП-транзистор в макетную плату (фото 1).

Рекомендуется, чтобы черная часть транзистора была обращена к вам, чтобы ссылки на контакты в этих инструкциях были точными:)

Шаг 2: Возьмите один из зажимов типа «крокодил» со штыревым концом и подсоедините его к штырю micro: bit P0 к свободному ряду на макетной плате. (Фото 2)

Шаг 3: Подключите резистор между проводом micro: bit P0 и выводом затвора полевого МОП-транзистора (крайний левый вывод). (Фото 3)

Шаг 4: Подключите зажим «крокодил» на конце между выводом micro: bit GND и выводом источника MOSFET (крайний правый вывод). (Фото 4)

Шаг 4: Постройте: Волшебный приемник! (2/2)

Шаг 5: Используя два оставшихся зажима типа «крокодил» со штифтами, подсоедините выводы двигателя к двум открытым рядам на макетной плате (фото 1).

Шаг 6: Подключите перемычку от одного из проводов двигателя к контакту стока MOSFET (средний контакт). (Фото 2)

Шаг 7: Подключите диод к клеммам двигателя так, чтобы отрицательная сторона (с полосой) подключилась к оставшемуся проводу двигателя (желтый провод на фото). (Фото 3)

Шаг 8: Подключите отрицательный (черный) вывод батареи к выводу источника MOSFET (тот же ряд, что и micro: bit GND). (Фото 4)

Шаг 9: Подключите положительный (красный) вывод аккумуляторной батареи к оставшемуся проводу двигателя (желтый провод). (Фото 4)

Шаг 5: Code It: Magical Receiver

Шаг 1: Установите группу радиостанций так же, как для контроллера палочки.

Шаг 2: Вытащите блок «Принято по радио» и установите для него значение «ReceiveNumber».

Шаг 3: Перетащите блок повтора в блок «Принято по радио» и переключите его на повтор 2–3 раза.

Шаг 4: (Необязательно, но рекомендуется) Покажите значок на бите micro:, чтобы вы знали, получил ли он строку.

Это очень полезно для отладки.

Шаг 5: Включите цифровой вывод 0! (Он же «вывод цифровой записи P0» на 1).

Этот блок находится в блоке «Пины» на вкладке «Дополнительно».

Шаг 6: Сделайте паузу на несколько секунд.

Я выбрал 4 секунды, вы можете оставить это значение или изменить по желанию.

Шаг 7: Отключите цифровой вывод 0 («вывод цифровой записи P0» на 0) и отображение micro: bit.

Шаг 8 (необязательно, но рекомендуется): добавьте резервный триггер с помощью кнопки micro: bit A для тестирования и отладки:)

Вуаля! Загрузите код на свой Micro: bit Magical Receiver, и мы готовы к волшебной опоре!

Шаг 6: Поднимем ветер

Сделаем ветрогенератор !! AKA вентилятор:) Включите пистолет для горячего клея и возьмите ножницы, перманентный маркер, алюминиевую банку и немного картона.

Шаг 1: Аккуратно вырежьте прямоугольник из алюминия из пустой банки и небольшой кружок из картона диаметром около 1/2 дюйма (1 см).

Шаг 2: Распечатайте бумажный веер с фото 1 в масштабе 50%. Вырежьте одну из лопастей вентилятора и нанесите ее пять (5) раз на алюминиевую фольгу.

Шаг 3: Аккуратно вырежьте алюминиевые лопасти вентилятора и через равные промежутки приклейте на картонный круг.

Шаг 4: Приклейте крепление двигателя на кусок картона (я также добавил «ножки» из деревянных дюбелей, чтобы упростить соединение зажимов типа «крокодил»).

Другие варианты

• Используйте приводной вал двигателя, чтобы вращать объекты, или сделайте несколько шестеренок / рычагов, чтобы перемещать предметы в разных направлениях.
• Если вы подключите micro: bit к динамикам, он также может воспроизводить звуки!
• Начните с чего-нибудь простого и поиграйте, чтобы найти что-то, что заставит вас почувствовать себя волшебным.

Шаг 7. Проверьте все

А теперь наша любимая часть: тестирование !! Включите ваш micro: bits (и подключите аккумулятор) и переместите контроллер палочки (или воспользуйтесь быстрым спусковым крючком), чтобы проверить, что наш волшебный приемник перемещает двигатель.

Когда вы закончите тестирование, смажьте соединения магического приемника горячим клеем, чтобы они удерживались на месте. Если вам нужен сверхпрочный раствор, используйте эпоксидную смолу (водонепроницаемость - хороший бонус). Будьте осторожны, чтобы избежать попадания клея (и особенно эпоксидной смолы) на микробиты, чтобы их можно было использовать в будущих проектах!

Примечание: при первом включении питания двигатель может начать вращаться без сигнала. Запустите контроллер палочки, и он должен остановиться, а затем вести себя должным образом.

Не работает должным образом?

Отладка - почти неизбежная часть построения, так что поздравляю! Вы официально производитель! Вот несколько советов по отладке:

1. Мощность - самая распространенная проблема для создателей любого уровня подготовки. Дважды проверьте, правильно ли подключен аккумулятор и горят ли оба индикатора питания micro: bit (эти маленькие желтые индикаторы у порта microUSB).

2. Мотор не движется? Убедитесь, что никакие провода или другие предметы не мешают.

3. Мотор тянет перо к себе, а не в сторону? Поменяйте ориентацию выводов двигателя. Это заставит двигатель вращаться в противоположном направлении, и, таким образом, воздух будет выталкиваться в противоположном направлении.

Шаг 8: Сделайте немного волшебства

Теперь мы в основном волшебники! Используйте перчатки, чтобы спрятать и удерживать контроллер micro: bit и аккумуляторную батарею. Спрячьте свой волшебный приемник в фантастический контейнер, чтобы по-настоящему впечатлить всех людей. Я зацепился за полую стопку книг, вырезал в верхней части отверстие и приклеил мотор с вентилятором внутри.

Вот и все! Практикуйте свое заклинание и поразите друзей своими вновь обретенными способностями.

Вопросы, комментарии, творения? Оставить комментарий! Удачи вам, волшебные существа!

Второе место в конкурсе "Make it Move"