Micro: бит Magic Wand! (Средний): 8 шагов

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

"Любая достаточно развитая технология неотличима от магии." (Артур Кларк). Черт возьми, это так! Чего мы ждем, давайте воспользуемся технологиями, чтобы создать свое собственное волшебство !!

В этом проекте используются два микроконтроллера micro: bit, бытовой охлаждающий вентилятор и несколько небольших электронных деталей для создания нашей собственной волшебной палочки. Я решил использовать жест Wingardium Leviosa, но вы, безусловно, можете адаптировать этот проект для использования других заклинаний!

Обратите внимание, что это промежуточный проект, потому что он связан с высоким напряжением и током. Соблюдайте соответствующие правила безопасности и всегда держите рядом другого взрослого.

Сложность: средняя

Время чтения: 15 мин.

Время сборки: ~ 1 час.

Стоимость: ~ 40 $

Запасы

• Палочка!

  Вы можете приобрести собственные жезлы или проявить творческий подход и сделать свои собственные

• Перо (для плавания!)
• Перчатка (для того, чтобы спрятать микроконтроллер micro: bit)

• Один (1) бытовой вентилятор охлаждения (4 А или меньше)

  Мы не модифицируем охлаждающий вентилятор, поэтому возьмите тот, который есть у вас дома, или одолжите у любимого человека

• Один (1) удлинитель

  Удлинитель мы модифицируем, поэтому используйте лишний, который вам не нужен, или купите дешевый

• Два (2) микробита
• Два (2) аккумуляторных блока micro: bit и две (2) батареи AAA

  Если вы получаете комплект micro: bit Go, он идет с аккумулятором и батареями:)

• Два (2) кабеля microUSB

• Одна (1) печатная плата

  У меня 2 см x 8 см, подойдет любая аналогичная или большая печатная плата (но определенно НЕ используйте макетную плату, поскольку она не может выдерживать большой ток)

• Одно (1) твердотельное реле (JZC-11F)

  Рассчитан на вход 5 В постоянного тока и выход 220/250 В переменного тока и 5 А. Вы можете использовать другое реле, если оно может переключать

• Один (1) транзистор NPN
• Один (1) диод
• Один (1) резистор 100 Ом
• Три (3) зажима из кожи аллигатора
• Три (3) перемычки, калибр 22
• Две (2) перемычки калибра 14 (минимум 5 А)
• Термоусадочная трубка (~ 4 дюйма / 20 см)

Шаг 1: Магия? Какие?! Как??

Одна из моих любимых сцен из первой книги о Гарри Поттере - это когда Гермуна заставляет плавать перо 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! Чтобы имитировать мою любимую сцену, я хотел левитировать перо. Как мы можем двигать перьями издалека в реальной жизни? С ветром !!

После создания начальной версии этого проекта я не был удовлетворен на 100%. Я хотел достичь статуса волшебника уровня Гермионы! Поэтому я разработал вторую версию, которая может переключать питание большого домашнего вентилятора.

В этой версии используется твердотельное реле для переключения питания переменного тока с помощью триггера постоянного тока. Вы можете имитировать мой дизайн или, что еще лучше, создать свой собственный! Есть ТОННА вариаций этого проекта, которые вы можете создать с помощью этой базовой структуры, найти заклинание, которое вас вдохновляет, и воплотить его в жизнь!

Из этого туториала Вы узнаете, как делать следующее:

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

2. Постройте цепь для переключения питания вентилятора для общежития 12 В, 4 А.

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

Шаг 2: Создайте код: Wand Controller

Начнем с нашей волшебной палочки! Мы используем блочное кодирование через веб-сайт Make Code, но если у вас есть опыт работы с кодированием, вы также можете запрограммировать micro: bit с помощью micropython или C ++ в своей любимой среде кодирования (например, Idle, Visual Studio Code и т. Д.).

Шаг 1: В блоке On Start установите номер радиогруппы. Мы будем использовать тот же номер для магического приемника micro: bit.

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

Micro: bit имеет 3-осевой акселерометр, мы будем использовать его для установки триггера жеста.

Быстрое решение: используйте блокировку "на встряхивании"!

Более сложное решение на основе жестов:

Изучите, как работает акселерометр, выполнив печать через последовательный порт с блоками «Значение последовательной записи» (в разделе «Дополнительно»). Откройте последовательный монитор Arduino IDE, чтобы наблюдать за выводом micro: bit при выполнении жестов. Используйте свои наблюдения, чтобы установить триггеры. (Код № 2)

Пример в коде № 2 - это моя попытка использовать жест Wingardium Leviosa: взмах-и-щелкни! (вниз по оси z и влево по оси x). Используйте как есть или как отправную точку для вашего собственного 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 (или строку, просто будьте последовательны).

Блоки «строка радиопередачи» и «номер радиопередачи» находятся в наборе блоков «радио».

Шаг 4: Загрузите и сохраните код на micro: bit!

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

Возьмите вторую микросхему micro: bit, печатную плату, паяльник и все электронные компоненты!

Краткий обзор: мы используем выход питания micro: bit 3,3 В для срабатывания реле постоянного тока. Схема завершена, когда вывод micro: bit P0 включает NPN-транзистор. Шаг 1: Припаяйте реле и транзистор к плате печатной платы.

Шаг 2: Припаяйте диод к контактам питания постоянного тока реле, чтобы защитить микробит от паразитного напряжения при переключении катушек реле. Отрицательная сторона диода (серая линия) должна подключаться к положительной силе постоянного тока реле на контакте.

Шаг 3: Припаяйте одну перемычку к контакту положительного напряжения постоянного тока реле. Подключите зажим типа «крокодил» между этим проводом и выходной площадкой micro: bit 3,3 В.

Шаг 4: Припаяйте еще одну перемычку между контактом выхода постоянного тока реле (GND) и контактом коллектора транзистора.

Шаг 5: Припаяйте третью перемычку к выводу эмиттера транзистора. Подключите зажим типа «крокодил» между этим проводом и контактной площадкой micro: bit GND.

Шаг 6: Припаяйте резистор к выводу базы транзистора. Подключите зажим типа «крокодил» между другим концом резистора и контактной площадкой micro: bit P0.

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

Шаг 7: Удалите 1/2 дюйма (2 см) изоляции с провода калибра 14 с обеих сторон. Припаяйте один провод к контакту NO (нормально разомкнутый) реле, а другой провод к контакту COM реле (или катушки 2).

Шаг 8: Обрежьте удлинительный шнур только с одной стороны и удалите примерно 1/2 дюйма (2 см) изоляции со стороны отрезанного провода.

Шаг 9: Возьмите провод 14 калибра и наденьте кусок термоусадочной трубки на каждый провод.

Шаг 10: Совместите один конец провода калибра 14 с одним концом провода удлинителя, затем скрутите металл вместе. Закрепите термоусадочную трубку любимым предметом. источник тепла (например, зажигалка, фен и т. д.). Повторите то же самое с другими проводами и термоусадочной трубкой.

Примечание: ориентация проводов переменного тока не имеет значения.

Шаг 5: Code It: Magical Receiver

Пора кодировать наш волшебный приемник!

Шаг 1: Установите Radio Group на тот же номер, что и для Wand Controller. Шаг 2: Вытащите блок «on radio Received» и установите для него значение «ReceiveNumber» (или «ReceiveString», если вы использовали это для своего Wand Controller).

Шаг 3: Перетащите блок повтора в блок «Принято по радио» и переключите его на повтор 2–4 раза.

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

Это супер-пупер полезно, если / когда вы отлаживаете.

Шаг 5: Включите цифровой контакт 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 2 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: Тестирование и отладка

А теперь наша любимая часть: тестирование !!

Включите ваш micro: bit (через батарею или microUSB), подключите удлинитель и подключите вентилятор к удлинителю, затем переместите контроллер палочки, чтобы убедиться, что волшебный приемник включает вентилятор.

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). Рекомендуется избегать покрытия micro: bit клеем, чтобы его можно было использовать в будущих проектах.

Не работает должным образом?

1. Мощность - самая распространенная проблема для создателей любого уровня подготовки. Дважды проверьте, все ли подключены. Используйте быстрый запуск контроллера micro: bit, чтобы убедиться, что на приемнике отображается значок «полученное сообщение».

2. Вентилятор не двигается? Когда реле переключится, вы услышите щелчок. Используйте быстрый триггер контроллера micro: bit и слушайте звук.

Я заметил, что аккумуляторной батареи micro: bit 2xAAA было недостаточно для срабатывания реле. В итоге я просто использовал кабель microUSB, но аккумулятор 3xAAA тоже должен помочь.

3. С помощью мультиметра проверьте целостность паяных соединений и, при необходимости, напряжение на катушках постоянного тока реле.

Шаг 7: Создайте свой волшебный реквизит

Теперь, когда вы проверили и отработали свои магические технические способности, вы готовы создать свою магическую опору! Используйте перчатки, чтобы спрятать контроллер micro: bit wand + аккумулятор.

Для магического приемника: куда вы хотите положить перо и как спрятать веер?

В своей демонстрации я просто спрятал вентилятор за камерой (шшш, не говори !!), но если вы делаете магическое представление лично, вы можете построить корпус, чтобы скрыть вентилятор. Я обнаружил, что сетка оконного экрана отлично работает, помогая скрыть детали, позволяя при этом пропускать воздух.

Хотите заниматься другими видами магии? Вы можете строить разные типы реквизита! Та же самая установка будет работать для включения любого маломощного устройства переменного тока, такого как динамики или экран! Просто убедитесь, что максимальный ток не превышает 5 А.

Шаг 8: Идите вперед и будьте волшебны

Черт возьми, уровень волшебника: средний !! Практикуйте свой жест, чтобы действительно произвести впечатление на всех. И, конечно же, научите других творить эту технологическую магию!

Оставьте комментарий, если вам нужна помощь, у вас есть вопросы или вы хотите похвастаться своими творениями!

Удачи, друзья!