Micro: bit Magic Wand! (Intermediate): 8 trinn

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

"Enhver tilstrekkelig avansert teknologi kan ikke skilles fra magi." (Arthur C. Clarke). Heck ja det er det! Hva venter vi på, la oss bruke teknologi for å lage vår egen slags magi !!

Dette prosjektet bruker to mikro: bit mikrokontrollere, en husholdnings kjølevifte og noen få små elektroniske deler for å lage vår egen magiske tryllestav. Jeg valgte å bruke Wingardium Leviosa -gesten, men du kan helt sikkert tilpasse dette prosjektet til å kaste andre staver!

Vær oppmerksom på at dette er et mellomprosjekt fordi det innebærer høyspenning og strøm. Bruk riktige sikkerhetsprotokoller og ha alltid en annen voksen i nærheten.

Vanskelighetsgrad: Middels

Lesetid: 15 min

Byggetid: ~ 1 time

Kostnad: ~ $ 40

Rekvisita

• Wand!

  Du kan kjøpe egendefinerte tryllestaver eller bli kreativ og lage din egen

• Fjær (for flytende!)
• Hanske (for å skjule mikro: bitstavkontrolleren)

• En (1) husholdnings kjølevifte (4A eller mindre)

  Vi endrer ikke kjøleviften, så ta en du har rundt huset eller lån en fra et favorittmenneske

• En (1) skjøteledning

  Vi VIL endre skjøteledningen, så bruk en ekstra du ikke trenger, eller kjøp en billig

• To (2) mikro: biter

• To (2) mikro: bit batteripakker og to (2) AAA batterier

  Hvis du får micro: bit Go -pakken, kommer den med batteripakke og batterier:)

• To (2) microUSB -kabler

• En (1) PCB

  Min er 2 cm x 8 cm, lignende eller større PCB vil fungere (men definitivt IKKE bruk et brødbrett da det ikke kan håndtere høy strøm)

• Ett (1) solid state relé (JZC-11F)

  Vurdert for 5Vdc inngang og 220/250 Vac og 5A utgang. Du kan bruke et annet relé så lenge det kan bytte

• En (1) NPN -transistor
• En (1) diode
• En (1) 100 Ohm motstand
• Tre (3) krokodilleklipp
• Tre (3) jumperwires, 22 gauge
• To (2) jumperwires, 14 gauge (minimum 5A rating)
• Krympeslange (~ 20 cm)

Trinn 1: Magi? Hva?! Hvordan??

En av mine favorittscener fra den første Harry Potter -boken var da Hermoine 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! For å etterligne min favorittscene, ønsket jeg å sveve en fjær. Hvordan kan vi flytte fjær langt unna i virkeligheten? Med vind !!

Etter å ha bygd en nybegynnerversjon av dette prosjektet, var jeg ikke 100% fornøyd. Jeg ønsket å nå veiviserstatus på Hermione-nivå! Så jeg designet en andre versjon som kan bytte strøm til en stor husholdningsvifte.

Denne versjonen bruker et solid state -relé for å bytte vekselstrøm med en DC -utløser. Du kan etterligne designet mitt, eller enda bedre, lage ditt eget! Det er MANGE variasjoner for dette prosjektet du kan lage med dette grunnleggende rammeverket, finne en trylleformel som inspirerer deg og vekke det til liv!

Denne opplæringen viser deg hvordan du gjør følgende:

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

2. Bygg en krets for å bytte strøm til en 12V, 4A slange -vifte.

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

Trinn 2: Code It: Wand Controller

La oss starte med vår tryllestav! Vi bruker blokkbasert koding via Make Code-nettstedet, men hvis du har erfaring med koding, kan du også programmere micro: bit ved hjelp av micropython eller C ++ i favorittkodemiljøet ditt (f.eks. Idle, Visual Studio Code, etc.).

Trinn 1: Angi radiogruppenummeret i Start -blokken. Vi bruker det samme nummeret for den magiske mottakeren micro: bit.

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

Micro: bit har et 3-akset akselerometer, vi bruker dette til å angi en gestutløser.

Rask løsning: Bruk "on shake" -blokken!

Mer kompleks, gestbasert løsning:

Utforsk hvordan akselerometeret fungerer ved å skrive ut til serieporten med blokkene "Seriell skriveverdi" (under delen Avansert). Åpne Arduino IDE Serial Monitor for å observere mikro: bit -utgangen mens du gjør bevegelser. Bruk observasjonene dine til å angi utløsere. (Kode nr. 2)

Eksemplet i kode nr. 2 er mitt forsøk på en Wingardium Leviosa-gest: swish-and-flick! (ned i z-retningen og venstre i x-retningen). Bruk som det er 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 (eller streng, bare vær konsekvent).

Blokkene "radiosendingstreng" og "radiosendingsnummer" finnes i "radio" -blocksettet.

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

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

Ta tak i din andre mikro: bit, PCB, loddejernet og alle de elektroniske delene!

Rask oversikt: Vi bruker micro: bit 3.3V strømmen ut for å utløse DC -siden av reléet. Kretsen er fullført når mikro: bit P0 -pinnen slår på NPN -transistoren. Trinn 1: Lodd reléet og transistoren til kretskortet.

Trinn 2: Lodd dioden på tvers av reléets likestrømpinner for å beskytte mikrobiten mot villspenning når reléspolene bytter. Den negative siden av dioden (grå linje) skal kobles til reléets DC -effekt i pin.

Trinn 3: Lodd en jumper wire til relé DC positiv effektpinne. Koble en alligatorklemme mellom denne ledningen og mikro: bit 3.3V utgangsplaten.

Trinn 4: Lodd enda en jumper wire mellom relé DC power out (GND) pin og transistor kollektor pin.

Trinn 5: Lodd den tredje startkabelen til transistoremitterpinnen. Koble en krokodilleklips mellom denne ledningen og mikro: bit GND -puten.

Trinn 6: Lodd motstanden til transistorens basestift. Koble en krokodilleklips mellom den andre enden av motstanden og mikro: bit P0 -puten.

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

Trinn 7: Fjern 2 "(2") isolasjon fra 14 gauge -ledningen på begge sider. Lodd den ene ledningen til reléet NO (normalt åpen) pinne og den andre ledningen til relé COM (eller coil 2) pin.

Trinn 8: Klipp bare skjøteledningen på den ene siden, og fjern ca. 2 cm isolasjon fra siden av den avskårne ledningen.

Trinn 9: Ta tak i 14 gauge -ledningen og skyv et stykke varmekrympeslange på hver ledning.

Trinn 10: Sett den ene enden av 14 gauge -ledningen opp med den ene enden av skjøteledningen, og vri deretter metallet sammen. Fest varmekrympeslangen med din favoritt. varmekilde (f.eks. lettere, hårføner, etc.). Gjenta for de andre ledningene og krympeslangen.

Merk: Retning av AC -ledningene spiller ingen rolle.

Trinn 5: Kode det: Magisk mottaker

På tide å kode vår magiske mottaker!

Trinn 1: Sett Radio Group til samme nummer som for Wand Controller. Trinn 2: Trekk ut en "on radio received" blokk og sett den til "receivedNumber" (eller "receivedString" hvis du brukte det til Wand Controller).

Trinn 3: Dra en gjentagelsesblokk inn i "på radio mottatt" -blokken, og bytt den til å gjenta 2-4 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 hvis/når du feilsøker.

Trinn 5: Slå på Digital Pin 0! (aka "digital skrivepinne P0" til 1)

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

Trinn 6: Pause i noen sekunder.

Jeg valgte 2 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: Test og feilsøk

Og nå, for vår favorittdel: testing!

Slå på mikrofonen: biter (via batteri eller microUSB), plugg inn skjøteledningen og koble viften til skjøteledningen, og flytt deretter stavkontrollen for å kontrollere at den magiske mottakeren slår på viften.

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). Anbefales for å unngå å dekke mikrobiten i lim, slik at du kan bruke den til fremtidige prosjekter.

Fungerer ikke som forventet?

1. Kraft er det vanligste problemet for beslutningstakere på alle erfaringsnivåer. Dobbeltsjekk at alle tingene er plugget inn. Bruk micro: bit -kontrolleren hurtigutløser for å teste at mottakeren viser ikonet "mottatt melding".

2. Vifte som ikke beveger seg? Når reléet bytter, vil du høre et hørbart klikk. Bruk micro: bit -kontrolleren hurtigutløser og lytt etter lyden.

Jeg la merke til at micro: bit 2xAAA batteripakken ikke var tilstrekkelig med strøm til å utløse reléet. Jeg endte opp med å bare bruke microUSB -kabelen, men en 3xAAA batteripakke burde også gjøre susen.

3. Bruk et multimeter for å kontrollere kontinuiteten til loddeskjøtene og, om nødvendig, spenning over relé DC -spolene.

Trinn 7: Bygg din magiske rekvisitt

Nå som du har testet og praktisert dine magiske teknologiske evner, er du klar til å bygge din magiske rekvisitt! Bruk hansker for å skjule mikro: bitstavkontrolleren + batteripakken.

For den magiske mottakeren: Hvor vil du legge fjæren, og hvordan kan du skjule viften?

For min demo, skjulte jeg bare viften for kameraet (shhhhh ikke fortell !!), men hvis du gjør den magiske forestillingen din personlig, kan du bygge et kabinett for å skjule viften. Jeg fant ut at vindusskjermnettet fungerte bra for å hjelpe skjule delene mens du fortsatt lot luft strømme gjennom.

Vil du gjøre andre typer magi? Du kan bygge forskjellige typer rekvisitter! Det samme oppsettet vil fungere for å slå på en strømforsyningsenhet med lite strøm, for eksempel høyttalere eller en skjerm! Bare vær sikker på at maksimal strømtrekk er mindre enn 5A.

Trinn 8: Fortsett og vær magisk

Heck ja, veiviser nivå: middels! Øv på gesten din, slik at du virkelig kan imponere alle mennesker. Og selvfølgelig, lær andre hvordan du gjør denne teknologiske magien!

Legg igjen en kommentar hvis du trenger hjelp, har spørsmål eller viser frem kreasjonene dine!

God fornøyelse, venner!