Давайте сделаем волшебный хрустальный шар с магическими заклинаниями! ~ Arduino ~: 9 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

Здесь мы собираемся сделать Magic Ball, который использует датчик движения и RFID-сканер для управления анимацией светодиодных огней внутри.

Шаг 1. Необходимые материалы

Для этого проекта вам понадобятся следующие инструменты и материалы:

• Arduino Uno
• Датчик MPU-6050 с акселерометром, гироскопом и датчиком температуры.
• Считыватель RFID RC522
• некоторые совместимые теги (я использовал NTAG215s)
• 36 белых светодиодов
• 36 красных светодиодов
• 36 синих светодиодов
• 8 NPN транзисторов, я использовал IRF520
• Прозрачный пластиковый мяч диаметром 16 см.
• Малая макетная плата
• Аккумулятор 9 В (6xAA)
• Lotsa кабели

Инструменты:

• 3д принтер
• Паяльник

Шаг 2: оболочка

Первое, что мы сделаем, это подготовим внешнюю оболочку мяча. Для этого просто отшлифуйте внутреннюю часть пластикового мяча.

Вы сможете увидеть штрихи, которые вы сделаете при шлифовании, поэтому не торопитесь и небольшими кругами, чтобы получить ровный узор.

Шаг 3: опорный каркас

Следующее, что мы построим, - это опорный каркас.

Этот каркас будет удерживать весь светодиод на месте и содержать остальную электронику. Его внешний диаметр составляет 13 см, так что между светодиодом и корпусом остается около 1,5 см пространства, которое мы заполним рассеивающим материалом. Считыватель RFID также должен будет поместиться за пределами каркаса в конце. Для этого я сделал 3D-модель, состоящую из 6 ребер, каждое ребро имеет небольшие зажимы на той стороне, в которую входит светодиод. Как вы можете видеть, каждое ребро имеет 18 зажимов, по 6 на каждый цвет.

Поскольку все ребра идентичны, вы можете напечатать одно ребро 6 раз. Вы уже можете перейти к следующему шагу после того, как напечатаете ребро, чтобы сэкономить время, пока идет печать остального.

Шаг 4: Подключение светодиода

Теперь мы соединим отдельные ребра.

Каждое ребро содержит 6 белых светодиодов в центральном ряду, 6 красных светодиодов в одном из внешних рядов и 6 синих светодиодов в другом внешнем ряду.

Вставьте светодиод в соответствующие зажимы и убедитесь, что полярность светодиода совмещена так, чтобы каждое ребро имело положительный и отрицательный конец, причем все они также были выровнены.

Сначала припаяйте каждые три верхних светодиода и соедините три нижних светодиода каждого ряда вместе, чтобы они были соединены последовательно. После этого соедините оба положительных конца ряда проводом, а оба отрицательных конца так, чтобы обе части были соединены параллельно..

повторить для всех 6 ребер.

Шаг 5: Соединение ребер

Когда вы закончите подключать каждое отдельное ребро, пришло время подключить ребра к аккумуляторной батарее.

Вы можете подключить положительные концы всех синих и белых рядов светодиодов непосредственно к кабелю 9 В аккумуляторной батареи.

У моего красного светодиода было немного более низкое напряжение, чем у моего другого светодиода, что означает, что мне пришлось сначала подключить все положительные концы их рядов, а затем подключить их к 9 В с помощью резистора. Если все ваши светодиоды имеют одинаковое напряжение, вы можете пропустить этот шаг.

Шаг 6: Подключение светодиода к Arduino

Теперь в игру вступают транзисторы.

Возьмите свою небольшую макетную плату и подключите все контакты заземления к земле вашего Arduino. Затем подключите цифровые контакты вашего Arduino к средним контактам транзисторов. Я использовал контакты с 1 по 6 для белого светодиода, а контакты 7 и 8 для красного и синего. Теперь вы можете подключить каждый отрицательный конец ряда белых светодиодов к соответствующему транзистору, не нарушая порядок. Затем подключите синий и красный отрицательные выводы к соответствующим транзисторам.

Шаг 7: Подключение датчиков

Теперь подключим датчики.

Датчик движения подключается легко, просто подключите его VCC к контакту 5V, Gound to Ground, а SCL и SCA к контактам SCL и SCA на вашей плате.

Считывающему устройству RFID нужно больше проводов: (слева - RFID, справа - Arduino)

• ПДД -> 10
• SCK -> 13
• MOSI-> 11
• MISO-> 12
• IRQ не используется
• GND -> GND
• RST -> 9
• 3,3 В -> 3,3 В

Убедитесь, что провода считывателя RFID достаточно длинные, чтобы он мог выходить за пределы каркаса.

Шаг 8: Время кодирования

Теперь, когда мы все соединили, пришло время для кода!

Чтобы использовать считыватель RFID, вам понадобится эта библиотека: https://github.com/miguelbalboa/rfid и встроенная библиотека SPI.

Чтобы использовать датчик движения, вам необходимо использовать встроенную библиотеку Wire, поскольку это устройство IC2.

Хотя я не буду вставлять сюда весь свой код, я расскажу о его частях:

Чтобы присвоить уникальную анимацию определенному тегу nfc, у меня есть идентификаторы каждого тега, сохраненные в переменной, так что, когда считыватель RFID читает тег, он сравнивает его идентификатор с сохраненными, а с помощью оператора if вызывает назначенная функция анимации.

Датчик движения просто считывает значение любой выбранной оси, если считанное значение положительное, включаются красные индикаторы, а если отрицательное - включаются синие индикаторы.

Шаг 9: закрытие крышки и финальное прорастание

Мы почти закончили!

Чтобы завершить проект, просто сложите полиэтиленовый пакет в каждую полусферу в качестве диффузионного материала, аккуратно поместите внутренний шар в одну половину и закройте другую половину над ним. Тогда все готово!

Теперь у вас есть выбор упаковать свои NFC-теги, как вы хотите, вы можете вставить их на страницы старой книги и позволить страницам действовать как заклинания, которые читает мяч, или, как я, распечатать несколько поддельных листов пергамента, напишите или нарисуйте на них и приклейте наклейки NFC на обратной стороне. Тадаа, у тебя все готово!

На этом мы закончили наш проект!