Micro: bit Magic Wand! (Nybegynner): 8 trinn (med bilder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Selv om det er litt vanskelig for oss ikke-magiske mennesker å sveve gjenstander med tankene våre, ordene eller tryllestavene, kan vi bruke teknologi for å gjøre (i utgangspunktet) de samme tingene!

Dette prosjektet bruker to mikrobiter, noen få små elektroniske deler og noen dagligdagse gjenstander fra hele huset for å lage vår egen magiske tryllestav.

Jeg gikk for Wingardium Leviosa -stave, men du kan helt sikkert tilpasse dette prosjektet til å kaste andre staver:)

Vanskelighetsgrad: Nybegynner+ (litt erfaring med koding og kretser er nyttig)

Lesetid: 10 min

Byggetid: ~ 2 timer

Kostnad: $ 35

Rekvisita

• Wand!

  Du kan kjøpe egendefinerte tryllestaver eller lage din egen! Finn en passende pinne og legg til litt teft (eller la den stå bar!), Eller vær kreativ og lag en ut av ting du kan finne rundt i huset

• Fjær (for flytende!)
• Hanske (for å skjule mikro: bitstavkontrolleren)
• Aluminiumsburk
• Lite stykke papp (~ 2 "x 2"/5cm x 5cm)
• To (2) mikro: biter

• To (1) mikro: bit batteripakker og batterier

  Hvis du får bunten micro: bit Go, følger det med en batteripakke og batterier

• To (2) microUSB -kabler
• Ett (1) halvbrett (eller mini) brødbrett
• En (1) liten 5V likestrømsmotor

• Ett (1) motorfeste

  Eller bygg en av papp og/eller treplugger

• Ett (1) 9V batteri og batteriklemme

• En (1) N-kanal MOSFET

  Jeg brukte en D4N06L (datablad her) som er vurdert for 4A, 60Vdc. Du kan bruke en annen MOSFET så lenge den kan håndtere minst 3A og 9Vdc

• En (1) 100Ohm motstand
• En (1) diode
• Fire (4) alligator-to-pin ledninger
• En (1) Jumper Wire

Trinn 1: Hva gjør vi ??

En av mine favorittscener fra den første Harry Potter -boken var da Hermoine, etter at alle de andre sliter, får en fjær til å flyte med trylleformelen Wingardium Leviosa. Denne enkle trylleformelen fanger essensen av hvorfor vi elsker magi: at vi bokstavelig talt kan gjøre overraskende (og imponerende) ting bokstavelig talt ved håndleddet og noen få valgord.

Selv om vi ikke har akkurat den slags magi, har vi teknologi som noen ganger virker mirakuløs. Så den teller!

Nå har du sikkert gjettet: For å etterligne min favorittscene, ønsket jeg å sveve en fjær. Til det kan vi bruke vindkraften! For denne nybegynnervennlige opplæringen valgte jeg å bruke en liten 5V likestrømsmotor med vifteblad laget av en aluminiumsboks. Du kan etterligne designet mitt, eller enda bedre, lage ditt eget!

Denne opplæringen viser deg hvordan du gjør følgende:

1. Skriv en enkel blokkbasert kode for en mikro: bitstavkontroller

2. Bygg en krets for å kontrollere en liten, 5V likestrømsmotor

3. Skriv en enkel blokkbasert kode for en magisk mottaker som utløses med et radiosignal (aka bluetooth)

4. Bygg et oppsett for å få teknologien vår til å virkelig se ut som magi!

Trinn 2: Code It: Wand Controller

La oss starte med vår tryllestav!

Siden dette er et nybegynnervennlig prosjekt, bruker vi blokkbasert koding på Make Code-nettstedet. Men hvis du har mer erfaring med koding, kan du også programmere micro: bit ved hjelp av micropython eller C ++ i favorittkodemiljøet ditt (f.eks. Inaktiv, Visual Studio Code, etc.).

Ok, la oss blokkere!

Trinn 1: Angi radiogruppenummeret i Start -blokken

Velg et nummer du liker og vil huske, siden vi også trenger dette til mottakeren.

Trinn 2: Bestem hvordan du vil at tryllestaven skal utløse handling.

Micro: bit har et akselerometer som måler endringer i akselerasjon i våre tre romlige dimensjoner: opp/ned, venstre/høyre og fremover/bakover.

Rask løsning: Bruk "on shake" -blokken! (Kode nr. 1, foto 2)

Mer kompleks, bevegelsesbasert løsning: Utforsk hvordan akselerometeret fungerer og observer utdataene mens du flytter micro: bit (åpne Arduino IDE Serial Monitor for å se utgangen, hvis du trenger hjelp til dette, sjekk denne opplæringen). Bruk observasjonene dine til å angi utløsere. (Kode nr. 2, foto 3)

Eksemplet i kode nr. 2 er mitt forsøk på en Wingardium Leviosa-gest: swish-and-flick! (ned og til venstre). Useas-is eller som et utgangspunkt for din egen favoritt magiske gest!

Hjelpsomme tips:

(1) Siden mikrokontrollere behandler informasjon super raskt, gir pauseblokken oss tid til å fullføre den første delen av bevegelsen før mikro: bit sjekker den andre delen.

(2) Jeg la til akser -etiketter på micro: bit, slik at jeg lettere kunne finne ut hvordan jeg får den riktige bevegelsen for Wingardium Leviosa -stave - anbefaler absolutt dette!

Trinn 3: Bruk gesten til å sende et radionummer.

Blokken "radiosendingsnummer" finnes i settet "radio". Ethvert (rasjonelt, ekte, ikke-uendelig) tall vil fungere!

Trinn 4: Last ned og lagre koden på micro: bit

Mikro: bit strømlampene vil blinke når dette skjer, når de er ferdig med å blinke, er koden lastet opp.

Trinn 3: Bygg det: Magisk mottaker! (1/2)

Ta tak i din andre mikro: bit, brødbrettet ditt og alle de morsomme elektroniske delene!

Trinn 1: Sett MOSFET -transistoren inn i brødbrettet. (Foto 1)

Anbefales å ha den svarte delen av transistoren vendt mot deg slik at pinnreferanser i denne instruksjonen er nøyaktige:)

Trinn 2: Ta tak i en av dine pin-ended alligatorklemmer og koble den fra micro: bit pin P0 til en åpen rad i brødbrettet. (Bilde 2)

Trinn 3: Koble motstanden mellom mikro: bit P0 -ledningen og MOSFET Gate -pinnen (pinnen lengst til venstre). (Bilde 3)

Trinn 4: Koble en alligatorklemme med en pin mellom micro: bit GND-pinne og MOSFET-kildepinnen (pin lengst til høyre). (Bilde 4)

Trinn 4: Bygg det: Magisk mottaker! (2/2)

Trinn 5: Bruk de to gjenværende krokodilleklippene, og koble motorledningene til to åpne rader i brødbrettet. (Foto 1)

Trinn 6: Koble startkabelen fra en av motorkablene til MOSFET -tappestiften (midtre tapp). (Bilde 2)

Trinn 7: Koble dioden din over motorterminalene slik at den negative siden (m/ stripen) kobles til den gjenværende motorkabelen (gul ledning på bildet). (Bilde 3)

Trinn 8: Koble den negative (svarte) batteriledningen til MOSFET -kildepinnen (samme rad som micro: bit GND). (Bilde 4)

Trinn 9: Koble den positive (røde) batteriledningen til den gjenværende motorkabelen (gul ledning). (Bilde 4)

Trinn 5: Kode det: Magisk mottaker

Trinn 1: Sett Radio Group til å være det samme som for Wand -kontrolleren.

Trinn 2: Trekk ut en "på radio mottatt" blokk og sett den til "mottatt nummer".

Trinn 3: Dra en gjentagelsesblokk inn i "på radio mottatt" -blokken og bytt den til å gjenta 2-3 ganger.

Trinn 4: (Valgfritt, men anbefalt) Vis et ikon på micro: bit for å gi deg beskjed om den mottok strengen.

Dette er super duper nyttig for feilsøking.

Trinn 5: Slå på Digital Pin 0! (Aka "digital write pin P0" til 1)

Denne blokken finnes under "Pins" -blokken under kategorien Avansert.

Trinn 6: Pause i noen sekunder.

Jeg valgte 4 sekunder, du kan beholde dette eller justere etter ønske.

Trinn 7: Slå av Digital Pin 0 ("digital write pin P0" til 0) og micro: bit displayet.

Trinn 8 (Valgfritt, men anbefalt): Legg til en sikkerhetskopieringsutløser ved hjelp av micro: bit-knapp A for testing og feilsøkingsformål:)

Voila! Last ned koden til din Magical Receiver micro: bit, og vi er klare for den magiske rekvisitten!

Trinn 6: La oss få litt vind

La oss lage en vindgenerator !! AKA en vifte:) Slå på en varm limpistol og ta tak i saks, permanent markør, aluminiumsbeholder og litt papp.

Trinn 1: Skjær forsiktig ut et rektangel av aluminium fra en tom boks og en liten sirkel med papp ca 1 cm i diameter.

Trinn 2: Skriv ut papirviftemalen i Foto 1 med 50% i skala. Klipp ut ett av viftebladene og spor det fem (5) ganger på aluminiumsfolien.

Trinn 3: Skjær forsiktig ut aluminiumviftebladene og lim på pappsirkelen med like store intervaller.

Trinn 4: Lim motorfeste på et stykke papp (jeg har også lagt til "ben" laget av trepinner for å gjøre det lettere å koble til krokodilleklippene).

Andre muligheter

• Bruk motorens drivaksel til å spinne gjenstander eller lage noen gir/spaker for å flytte ting i forskjellige retninger
• Hvis du kobler micro: bit til høyttalere, kan den også spille lyder!
• Start med noe enkelt og lek for å finne noe som får deg til å føle deg magisk.

Trinn 7: Test alle tingene

Og nå, for vår favorittdel: testing! Slå på mikrobitsene (og koble til batteriet) og flytt stavkontrolleren (eller bruk hurtigknapputløseren) for å teste at vår magiske mottaker beveger motoren.

Når du er ferdig med å teste, beleg de magiske mottakerforbindelsene med varmt lim for å holde dem på plass. Hvis du vil ha en ultra-permanent løsning, bruk epoksy (vanntett er en fin bonusfunksjon). Vær forsiktig så du ikke får lim (og spesielt epoxy) på mikrobitene dine, slik at du fortsatt kan bruke dem til fremtidige prosjekter!

Merk: Når du slår på alt for første gang, kan det hende at motoren begynner å snurre uten signal. Utløs stavkontrolleren, og den skal stoppe og deretter oppføre seg som forventet.

Fungerer ikke som forventet?

Debugging er en nesten uunngåelig del av å bygge ting, så gratulerer! Du er offisielt produsent! Her er noen feilsøkingstips:

1. Kraft er det vanligste problemet for beslutningstakere på alle erfaringsnivåer. Dobbeltsjekk at batteriet er riktig tilkoblet og at begge mikro: bit strømlampene er på (de små gule lampene ved microUSB -porten).

2. Motoren beveger seg ikke? Sørg for at ingen av ledningene eller andre gjenstander er i veien.

3. Motoren trekker fjæren mot den i stedet for bort? Bytt retning på motorledningene. Dette vil føre til at motoren snurrer i motsatt retning, og dermed vil luften skyves i motsatt retning.

Trinn 8: Gjør litt magi

Vi er i utgangspunktet trollmenn nå! Bruk hansker for å skjule og holde micro: bit wand kontrolleren og batteripakken. Skjul din magiske mottaker i en fantastisk beholder for å virkelig imponere alle menneskene. Jeg fanget en hul bokstabel, skar et hull i toppen og limte motoren min med viften inni.

Det er det! Øv trylleformelen din og imponere vennene dine med de nyoppdagede kreftene dine.

Spørsmål, kommentarer, kreasjoner? Legg igjen en kommentar! God fornøyelse, dere magiske vesener!

Runner Up i Make it Move