Micro:bit Magiczna Różdżka! (Początkujący): 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:29

Podczas gdy dla nas, niemagicznych ludzi, lewitowanie obiektów za pomocą naszych umysłów, słów lub różdżek jest nieco trudne, możemy użyć technologii do robienia (w zasadzie) tych samych rzeczy!

Ten projekt wykorzystuje dwa micro:bity, kilka małych części elektronicznych i kilka przedmiotów codziennego użytku z całego domu, aby stworzyć naszą własną magiczną różdżkę.

Postawiłem na zaklęcie Wingardium Leviosa, ale z pewnością możesz dostosować ten projekt do rzucania innych zaklęć:)

Poziom trudności: początkujący+ (przydaje się trochę doświadczenia z kodowaniem i obwodami)

Czas czytania: 10 minut

Czas budowy: ~ 2 godziny

Koszt: ~35

Kieszonkowe dzieci

• Różdżka!

  Możesz kupić niestandardowe różdżki lub stworzyć własną! Znajdź odpowiedni kij i dodaj trochę stylu (lub zostaw go nagim!) lub wykaż się kreatywnością i zrób jeden z rzeczy, które możesz znaleźć w domu

• Pióro (do pływania!)
• Rękawica (do ukrycia kontrolera micro:bit różdżka)
• Puszka aluminiowa
• Mały kawałek tektury (~ 2" x 2"/5 cm x 5 cm)
• Dwa (2) mikro: bity

• Dwa (1) mikro:bitowe akumulatory i baterie;

  Jeśli otrzymasz pakiet micro:bit Go, zawiera on zestaw baterii i baterie

• Dwa (2) kable microUSB
• Jedna (1) półwymiarowa (lub mini) płytka do krojenia chleba
• Jeden (1) mały silnik 5 V DC;

• Jeden (1) uchwyt silnika;

  Lub zbuduj jeden z tekturowych i/lub drewnianych kołków

• Jeden (1) akumulator 9 V i przewody zaciskowe akumulatora;

• Jeden (1) N-kanałowy MOSFET

  Użyłem D4N06L (karta katalogowa tutaj), który jest oceniany na 4A, 60Vdc. Możesz użyć innego MOSFET-u, o ile wytrzyma co najmniej 3A i 9Vdc

• Jeden (1) rezystor 100Ohm
• Jedna (1) dioda
• Cztery (4) przewody aligator-pin
• Jeden (1) przewód połączeniowy

Krok 1: Co robimy?

Jedną z moich ulubionych scen z pierwszej książki o Harrym Potterze była sytuacja, w której Hermoine unosi pióro zaklęciem Wingardium Leviosa, po tym, jak wszyscy inni uczniowie walczą. To proste zaklęcie oddaje istotę tego, dlaczego kochamy magię: dosłownie za jednym ruchem nadgarstka i kilkoma wybranymi słowami możemy natychmiast sprawić, że wydarzą się zaskakujące (i imponujące) rzeczy.

Chociaż nie mamy dokładnie tego rodzaju magii, mamy technologię, która czasami wydaje się cudowna. Więc to się liczy!

Do tej pory prawdopodobnie zgadłeś: Aby naśladować moją ulubioną scenę, chciałem lewitować pióro. Do tego możemy wykorzystać siłę wiatru! W tym przyjaznym dla początkujących samouczku wybrałem mały silnik 5 V DC z łopatkami wentylatora wykonanymi z aluminiowej puszki. Możesz naśladować mój projekt lub jeszcze lepiej stworzyć własny!

Ten samouczek pokaże Ci, jak wykonać następujące czynności:

1. Napisz prosty kod oparty na blokach dla mikro:bitowego kontrolera różdżkowego

2. Zbuduj obwód do sterowania małym silnikiem 5 V DC

3. Napisz prosty kod blokowy dla magicznego odbiornika, który jest wyzwalany sygnałem radiowym (tzw. bluetooth)

4. Zbuduj zestaw, aby nasza technologia naprawdę wyglądała jak magia!

Krok 2: Zakoduj to: kontroler różdżki

Zacznijmy od naszej magicznej różdżki!

Ponieważ jest to projekt przyjazny dla początkujących, używamy kodowania blokowego na stronie Make Code. Jeśli jednak masz większe doświadczenie w kodowaniu, możesz również zaprogramować micro:bit za pomocą micropythona lub C++ w swoim ulubionym środowisku kodowania (np. Idle, Visual Studio Code itp.).

W porządku, zacznijmy blokować!

Krok 1: W bloku On Start ustaw numer grupy radiowej

Wybierz numer, który kochasz i który zapamiętasz, ponieważ będziemy go również potrzebować dla odbiorcy.

Krok 2: Zdecyduj, jak chcesz, aby Twoja różdżka uruchamiała działanie.

Micro:bit ma akcelerometr, który mierzy zmiany przyspieszenia w naszych trzech wymiarach przestrzennych: góra/dół, lewo/prawo i przód/tył.

Szybkie rozwiązanie: Użyj bloku "wstrząśnięcia"! (Kod nr 1, fot. 2)

Bardziej złożone rozwiązanie oparte na gestach: sprawdź, jak działa akcelerometr i obserwuj dane wyjściowe podczas przesuwania micro:bit (otwórz monitor szeregowy Arduino IDE, aby zobaczyć dane wyjściowe, jeśli potrzebujesz pomocy, zapoznaj się z tym samouczkiem). Wykorzystaj swoje obserwacje, aby ustawić wyzwalacze. (Kod nr 2, fot. 3)

Przykład w kodzie nr 2 to moja próba gestu Wingardium Leviosa: swish-and-flick! (w dół i w lewo). Użyj bez zmian lub jako punkt wyjścia dla własnego ulubionego magicznego gestu!

Pomocne wskazówki:

(1) Ponieważ mikrokontrolery przetwarzają informacje bardzo szybko, blok pauzy daje nam czas na zakończenie pierwszej części gestu, zanim micro:bit sprawdzi drugą część.

(2) Dodałem etykiety osi na micro:bit, aby łatwiej było znaleźć właściwy ruch dla zaklęcia Wingardium Leviosa -- zdecydowanie polecam to!

Krok 3: Użyj gestu, aby wysłać numer radiowy.

Blok „numer nadawania radia” znajduje się w zestawie bloków „radio”. Dowolna (racjonalna, rzeczywista, nieskończona) liczba będzie działać!

Krok 4: Pobierz i zapisz kod na micro:bit

Kontrolki zasilania micro:bit będą migać, gdy to się dzieje, po zakończeniu migania kod jest zakończony.

Krok 3: Zbuduj to: magiczny odbiornik! (1/2)

Chwyć drugi micro:bit, płytkę prototypową i wszystkie zabawne elektroniczne części i elementy!

Krok 1: Włóż tranzystor MOSFET do płytki stykowej. (Zdjęcie 1)

Zaleca się, aby czarna część tranzystora była skierowana do siebie, aby odniesienia do pinów w tej instrukcji były dokładne:)

Krok 2: Chwyć jeden ze swoich zakończonych pinami zacisków krokodylkowych i podłącz go z micro:bit pin P0 do otwartego rzędu w płytce stykowej. (Zdjęcie 2)

Krok 3: Podłącz rezystor między przewodem micro:bit P0 a pinem bramki MOSFET (pin najbardziej po lewej). (Zdjęcie 3)

Krok 4: Podłącz zakończony pinami zacisk krokodylkowy między pinem micro:bit GND a pinem źródłowym MOSFET (pin najbardziej po prawej). (Zdjęcie 4)

Krok 4: Zbuduj: magiczny odbiornik! (2/2)

Krok 5: Używając dwóch pozostałych zacisków krokodylkowych zakończonych pinami, połącz przewody silnika z dwoma otwartymi rzędami w płytce stykowej. (Zdjęcie 1)

Krok 6: Podłącz przewód połączeniowy z jednego z przewodów silnika do kołka spustowego MOSFET (środkowy kołek). (Zdjęcie 2)

Krok 7: Podłącz diodę do zacisków silnika tak, aby strona ujemna (z paskiem) połączyła się z pozostałym przewodem silnika (żółty przewód na zdjęciu). (Zdjęcie 3)

Krok 8: Podłącz ujemny (czarny) przewód akumulatora do pinu źródłowego MOSFET (ten sam rząd co micro:bit GND). (Zdjęcie 4)

Krok 9: Podłącz dodatni (czerwony) przewód akumulatora do pozostałego przewodu silnika (żółty przewód). (Zdjęcie 4)

Krok 5: Zakoduj to: magiczny odbiornik

Krok 1: Ustaw grupę radiową na taką samą jak w przypadku kontrolera różdżkowego.

Krok 2: Wyciągnij blok „on radio receive” i ustaw go na „receivedNumber”.

Krok 3: Przeciągnij blok powtarzania do bloku „odebrano przez radio” i przełącz go na powtarzanie 2-3 razy.

Krok 4: (Opcjonalny, ale zalecany) Pokaż ikonę na micro:bit, aby poinformować Cię, czy otrzymał ciąg.

Jest to bardzo pomocne przy debugowaniu.

Krok 5: Włącz cyfrowy pin 0! (aka „cyfrowy pin zapisu P0” do 1)

Ten blok znajduje się w bloku „Szpilki” w zakładce Zaawansowane.

Krok 6: Zatrzymaj się na kilka sekund.

Wybrałem 4 sekundy, możesz to zachować lub dostosować według potrzeb.

Krok 7: Wyłącz cyfrowy pin 0 („cyfrowy pin zapisu P0” do 0) i wyświetlacz micro:bit.

Krok 8 (Opcjonalny, ale zalecany): Dodaj wyzwalacz kopii zapasowej za pomocą przycisku micro:bit A do celów testowania i debugowania:)

Voila! Pobierz kod na swój Magical Receiver micro:bit i jesteśmy gotowi na magiczny rekwizyt!

Krok 6: Zróbmy trochę wiatru

Zróbmy generator wiatrowy !! AKA fan:) Włącz pistolet do klejenia na gorąco i weź nożyczki, marker permanentny, aluminiową puszkę i trochę kartonu.

Krok 1: Ostrożnie wytnij prostokąt z aluminium z pustej puszki i małego koła z tektury o średnicy około 1/2 cala (1 cm).

Krok 2: Wydrukuj szablon wachlarza papieru na zdjęciu 1 w 50% w skali. Wytnij jedno z łopatek wentylatora i narysuj je pięć (5) razy na folii aluminiowej.

Krok 3: Ostrożnie wytnij aluminiowe łopatki wentylatora i przyklej do tekturowego koła w równych odstępach.

Krok 4: Przyklej mocowanie silnika do kawałka kartonu (dodałem też "nóżki" wykonane z drewnianych kołków, aby łatwiej było połączyć zaciski krokodylkowe).

Inne opcje

• Użyj wałka napędowego silnika, aby obracać przedmioty lub zrobić kilka kół zębatych/dźwigni, aby poruszać przedmiotami w różnych kierunkach
• Jeśli podłączysz micro:bit do głośników, może również odtwarzać dźwięki!
• Zacznij od czegoś prostego i baw się, aby znaleźć coś, co sprawi, że poczujesz się magicznie.

Krok 7: Przetestuj wszystkie rzeczy

A teraz nasza ulubiona część: testowanie!! Włącz swoje micro:bity (i podłącz baterię) i porusz kontrolerem różdżki (lub użyj przycisku szybkiego uruchamiania), aby sprawdzić, czy nasz magiczny odbiornik porusza silnikiem.

Po zakończeniu testowania pokryj magiczne połączenia odbiornika gorącym klejem, aby utrzymać je na miejscu. Jeśli chcesz ultratrwałego rozwiązania, użyj żywicy epoksydowej (wodoodporność to fajna funkcja dodatkowa). Uważaj, aby nie pobrudzić mikro:bitami kleju (a zwłaszcza żywicy epoksydowej), aby nadal można było ich używać w przyszłych projektach!

Uwaga: Kiedy po raz pierwszy włączysz wszystko, silnik może zacząć się obracać bez sygnału. Uruchom kontroler różdżki i powinien się zatrzymać, a następnie zachowywać się zgodnie z oczekiwaniami.

Nie działa zgodnie z oczekiwaniami?

Debugowanie to prawie nieunikniona część budowania rzeczy, więc gratulacje! Jesteś oficjalnie twórcą! Oto kilka wskazówek dotyczących debugowania:

1. Moc to najczęstszy problem twórców na wszystkich poziomach doświadczenia. Dokładnie sprawdź, czy bateria jest prawidłowo podłączona i czy świecą się obie lampki zasilania micro:bit (te małe żółte lampki przy porcie microUSB).

2. Silnik się nie porusza? Upewnij się, że żaden z przewodów ani innych przedmiotów nie przeszkadza.

3. Silnik ciągnie piórko do siebie, a nie oddala? Zamień orientację przewodów silnika. Spowoduje to, że silnik zacznie się obracać w przeciwnym kierunku, a tym samym powietrze będzie popychane w przeciwnym kierunku.

Krok 8: Zrób trochę magii

Jesteśmy teraz w zasadzie czarodziejami! Użyj rękawiczek, aby ukryć i przytrzymać kontroler micro:bit i akumulator. Ukryj swój magiczny odbiornik w fantastycznym pojemniku, aby naprawdę zaimponować wszystkim. Chwyciłem pusty stos książek, wyciąłem dziurę w górze i przykleiłem silnik z wentylatorem w środku.

Otóż to! Ćwicz zaklęcie i zaimponuj znajomym nowo odkrytymi mocami.

Pytania, komentarze, kreacje? Zostaw komentarz! Szczęśliwego tworzenia, magiczne istoty!

Drugie miejsce w kategorii Make it Move