Micro: bit Magic Wand! (Magitna): 8 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:12

"Anumang sapat na advanced na teknolohiya ay hindi makilala mula sa mahika." (Arthur C. Clarke). Ano ba oo! Ano pa ang hinihintay natin, gumamit tayo ng teknolohiya upang lumikha ng ating sariling uri ng mahika !!

Gumagamit ang proyektong ito ng dalawang micro: bit microcontrollers, isang fan ng paglamig ng sambahayan, at ilang maliliit na elektronikong bahagi upang lumikha ng aming sariling mahiwagang wand. Pinili kong gamitin ang kilos na Wingardium Leviosa, ngunit maaari mong tiyak na iakma ang proyektong ito upang makapag-cast ng iba pang mga spells!

Mangyaring tandaan na ito ay isang intermediate na proyekto dahil nagsasangkot ito ng mataas na boltahe at kasalukuyang. Gumamit ng wastong mga protokol sa kaligtasan at palaging may malapit na ibang pang-nasa hustong gulang.

Pinagkakahirapan: Magitna

Basahin ang Oras: 15 min

Oras ng Pagbuo: ~ 1 oras

Gastos: ~ $ 40

Mga gamit

• Wand!

  Maaari kang bumili ng mga pasadyang wands o makakuha ng malikhain at gumawa ng iyong sarili

• Balahibo (para sa lumulutang!)
• Guwantes (para sa pagtatago ng micro: bit wand controller)

• Isa (1) fan ng paglamig ng sambahayan (4A o mas mababa)

  Hindi namin binabago ang paglamig fan kaya kumuha ka ng isa sa paligid ng bahay o manghiram ng isa mula sa isang paboritong tao

• Isang (1) extension cord

  Gagawin naming baguhin ang extension cord, kaya gumamit ng dagdag na hindi mo kailangan o bumili ng murang

• Dalawang (2) micro: mga piraso
• Dalawang (2) micro: bit na mga pack ng baterya at dalawang (2) AAA na baterya

  Kung nakakuha ka ng micro: bit Go bundle, kasama nito ang isang pack ng baterya at mga baterya:)

• Dalawang (2) mga microUSB cable

• Isa (1) PCB

  Ang minahan ay 2cm x 8cm, ang anumang katulad o mas malaking PCB ay gagana (ngunit tiyak na HINDI gumamit ng isang breadboard dahil hindi nito mahawakan ang mataas na kasalukuyang)

• Isa (1) solid state relay (JZC-11F)

  Na-rate para sa 5Vdc input at 220/250 Vac at 5A output. Maaari kang gumamit ng ibang relay hangga't maaari itong lumipat

• Isa (1) NPN transistor
• Isa (1) na diode
• Isa (1) 100 Ohm risistor
• Tatlong (3) mga clip ng buaya
• Tatlo (3) na mga jumper wires, 22 Gauge
• Dalawang (2) mga jumper wires, 14 gauge (minimum na 5A na rating)
• Heat shrink tube (~ 4 "/ 20cm)

Hakbang 1: Magic? Ano?! Paano ??

Ang isa sa aking mga paboritong eksena mula sa unang aklat na Harry Potter ay noong gumawa ng isang feather float si Hermoine kasama ang spell na Wingardium Leviosa. Ang simpleng spell na ito ay nakukuha ang kakanyahan ng kung bakit gusto namin ng mahika: na literal sa pag-flick ng aming pulso at ilang mga piling salita, maaari nating agad na magawa ang mga nakakagulat (at kahanga-hangang) mga bagay na nangyari.

Bagaman wala kaming eksaktong uri ng mahika, mayroon kaming teknolohiya na minsan parang himala. Kaya't ang uri ng bilang na iyon! Upang gayahin ang aking eksena sa fav, nais kong kumuha ng isang balahibo. Paano natin maililipat ang mga balahibo mula sa malayo sa totoong buhay? Sa hangin !!

Matapos ang pagbuo ng isang nagsisimula na bersyon ng proyektong ito, hindi ako nasisiyahan ng 100%. Nais kong maabot ang katayuan sa wizard sa antas ng Hermione! Kaya dinisenyo ko ang isang pangalawang bersyon na maaaring lumipat ng kuryente para sa isang malaking fan ng sambahayan.

Ang bersyon na ito ay gumagamit ng isang solidong relay ng estado upang ilipat ang lakas ng AC gamit ang isang DC gatilyo. Maaari mong gayahin ang aking disenyo o, mas mabuti pa, lumikha ng iyong sarili! Mayroong TONS ng mga pagkakaiba-iba para sa proyektong ito na maaari mong gawin sa pangunahing balangkas na ito, maghanap ng isang spell na pumukaw sa iyo at buhayin ito!

Ipapakita sa iyo ng tutorial na ito kung paano gawin ang mga sumusunod:

1. Sumulat ng isang simpleng code na nakabatay sa block para sa isang micro: bit wand controller

2. Bumuo ng isang circuit upang lumipat ng kuryente para sa isang 12V, 4A hosuehold fan.

3. Sumulat ng isang simpleng code na nakabatay sa block para sa isang mahiwagang tatanggap na na-trigger ng isang signal ng radyo (aka bluetooth)

Hakbang 2: Code Ito: Wand Controller

Magsimula tayo sa ating magic wand! Gumagamit kami ng block-based coding sa pamamagitan ng website ng Make Code, ngunit kung mayroon kang karanasan sa pag-coding maaari mo ring i-program ang micro: medyo gamit ang micropython o C ++ sa iyong environment ng fav coding (hal. Idle, Visual Studio Code, atbp.).

Hakbang 1: Sa bloke ng On Start, itakda ang numero ng Radyo Pangkat. Gagamitin namin ang parehong numero para sa mahiwagang tatanggap na micro: kaunti.

Hakbang 2: Magpasya kung paano mo nais ang iyong wand na magpalitaw ng pagkilos.

Ang micro: bit ay may 3-axis accelerometer, gagamitin namin ito upang magtakda ng isang kilos na paggalaw.

Mabilis na solusyon: Gamitin ang "on shake" block!

Mas kumplikado, solusyon na batay sa kilos:

Tuklasin kung paano gumagana ang accelerometer sa pamamagitan ng pag-print sa Serial port gamit ang mga bloke na "Serial wrote value" (sa ilalim ng seksyon ng Advanced). Buksan ang Arduino IDE Serial Monitor upang maobserbahan ang micro: kaunting output habang gumagawa ka ng mga kilos. Gamitin ang iyong mga obserbasyon upang magtakda ng mga pag-trigger. (Code No. 2)

Ang halimbawa sa Code No. 2 ay ang aking pagtatangka sa isang kilos na Wingardium Leviosa: swish-and-flick! (pababa sa z-direction at pakaliwa sa x-direction). Gumamit ng as-ay o bilang isang panimulang punto para sa iyong sariling fav mahiwagang kilos!

Nakakatulong na payo:

(1) Dahil ang mga microcontroller ay naproseso nang napakabilis, ang pag-block ng pause ay nagbibigay sa amin ng oras upang tapusin ang unang bahagi ng kilos bago ang micro: medyo suriin ang pangalawang bahagi.

(2) Nagdagdag ako ng mga label ng palakol sa micro: kaunti upang mas madaling malaman ko kung paano makakakuha ng tamang paggalaw para sa Wingardium Leviosa spell - tiyak na inirerekumenda ito!

Hakbang 3: Gamitin ang kilos upang magpadala ng isang numero ng radyo (o string, maging pare-pareho lamang).

Ang mga bloke na "radio send string" at "radio send number" ay matatagpuan sa set ng "radio" block.

Hakbang 4: I-download at i-save ang code sa micro: bit!

Hakbang 3: Buuin Ito: Magical Receiver! (1/2)

Grab ang iyong pangalawang micro: kaunti, iyong PCB, iyong soldering iron, at lahat ng mga elektronikong bahagi!

Mabilis na pangkalahatang ideya: Gumagamit kami ng micro: bit na 3.3V na kuryente upang ma-trigger ang DC na bahagi ng relay. Nakumpleto ang circuit kapag lumipat ang micro: bit P0 pin sa NPN transistor. Hakbang 1: Paghinang ng relay at transistor sa iyong PCB board.

Hakbang 2: Paghinang ng diode sa kabila ng relay DC power pin upang maprotektahan ang micro: medyo mula sa ligaw na boltahe kapag lumipat ang mga coil ng relay. Ang negatibong bahagi ng diode (kulay-abo na linya) ay dapat na kumonekta sa relay DC positibong kapangyarihan sa pin.

Hakbang 3: Maghinang ng isang jumper wire sa relay DC positibong power inpin. Ikonekta ang isang clip ng buaya sa pagitan ng kawad na ito at ng micro: bit na 3.3V output pad.

Hakbang 4: Maghinang ng isa pang jumper wire sa pagitan ng relay DC power out (GND) pin at ang transistor collector pin.

Hakbang 5: Paghinang ng pangatlong wire ng lumulukso sa transistor emitter pin. Ikonekta ang isang clip ng buaya sa pagitan ng kawad na ito at ng micro: bit na GND pad.

Hakbang 6: Ihihinang ang iyong risistor sa base ng transistor. Ikonekta ang isang clip ng buaya sa pagitan ng iba pang dulo ng risistor at ng micro: bit P0 pad.

Hakbang 4: Buuin Ito: Magical Receiver! (2/2)

Hakbang 7: Alisin ang 1/2 (2 cm) ng pagkakabukod mula sa 14 gauge wire sa magkabilang panig. Maghinang ng isang kawad sa relay na HINDI (karaniwang bukas) na pin at ang iba pang kawad sa rel ng COM (o coil 2) pin.

Hakbang 8: Gupitin ang extension cord sa isang gilid lamang, at alisin ang ~ 1/2 (2cm) ng pagkakabukod mula sa gilid ng cut wire.

Hakbang 9: Grab ang 14 gauge wire at i-slide ang isang piraso ng heat shrink tube sa bawat kawad.

Hakbang 10: Linyain ang isang dulo ng 14 gauge wire na may isang dulo ng extension cord wire, pagkatapos ay i-twist ang metal. I-secure ang heat shrink tube gamit ang iyong fav. pinagmulan ng init (hal. mas magaan, hair dryer, atbp.). Ulitin para sa iba pang mga wire at pag-init ng tubong pag-urong.

Tandaan: Ang orientation ng mga wires ng AC ay hindi mahalaga.

Hakbang 5: Code It: Magical Receiver

Oras upang i-code ang aming mahiwagang tatanggap!

Hakbang 1: Itakda ang Pangkat ng Radyo sa parehong numero tulad ng para sa Wand Controller. Hakbang 2: Lumabas ng isang "sa radio na natanggap" na bloke at itakda sa "natanggapNumber" (o "natanggapString" kung ginamit mo iyon para sa iyong Wand Controller).

Hakbang 3: Mag-drag ng paulit-ulit na bloke sa "sa radio na natanggap" na bloke at ilipat ito upang ulitin ang 2 - 4 na beses.

Hakbang 4: (Opsyonal ngunit inirerekumenda) Magpakita ng isang icon sa micro: kaunti upang ipaalam sa iyo kung natanggap nito ang string.

Ito ay sobrang duper na kapaki-pakinabang kung / kapag nagde-debug ka.

Hakbang 5: I-on ang Digital Pin 0! (aka "digital write pin P0" hanggang 1)

Ang block na ito ay matatagpuan sa ilalim ng "Pins" block sa ilalim ng Advanced tab.

Hakbang 6: I-pause ng ilang segundo.

Pinili ko ang 2 segundo, maaari mong panatilihin ito o ayusin kung nais.

Hakbang 7: I-off ang Digital Pin 0 ("digital write pin P0" hanggang 0) at ang micro: bit display.

Hakbang 8 (Opsyonal ngunit inirerekumenda): Magdagdag ng isang back-up na gatilyo gamit ang micro: bit button A para sa mga layuning pagsubok at pag-debug:)

Voila! I-download ang code sa iyong Magical Receiver micro: kaunti at handa na kami para sa mahiwagang prop!

Hakbang 6: Pagsubok at Pag-debug

At ngayon, para sa aming paboritong bahagi: pagsubok !!

Palakasin ang iyong micro: mga piraso (sa pamamagitan ng baterya o microUSB), isaksak ang extension cord at i-plug ang fan sa extension cord, pagkatapos ay ilipat ang iyong wand controller upang suriin na ang mahiwagang tatanggap ay nakabukas sa fan.

Kapag natapos ka na sa pagsubok, amerikana ang mga koneksyon ng mahiwagang tagatanggap sa mainit na pandikit upang hawakan ang mga ito sa lugar. Kung nais mo ng isang ultra-permanenteng solusyon, gumamit ng epoxy (hindi tinatagusan ng tubig ay isang magandang tampok sa bonus). Inirerekumenda na iwasan ang pagtakip sa micro: bit sa pandikit upang magamit mo ito para sa mga susunod na proyekto.

Hindi gumagana tulad ng inaasahan?

1. Ang lakas ay ang pinaka-karaniwang isyu para sa mga gumagawa ng lahat ng antas ng karanasan. I-double check na ang lahat ng mga bagay ay naka-plug in. Gamitin ang micro: bit controller na mabilis na pag-trigger upang subukan na ipinapakita ng tatanggap ang icon na "got message".

2. Hindi gumagalaw ang tagahanga? Kapag lumipat ang relay, maririnig mo ang isang naririnig na pag-click. Gamitin ang micro: bit controller mabilis na pag-trigger at makinig para sa tunog.

Napansin ko na ang micro: bit 2xAAA na baterya pack ay hindi sapat na lakas upang ma-trigger ang relay. Natapos lang ako gamit ang microUSB cable ngunit ang isang 3xAAA na baterya pack ay dapat ding gawin ang bilis ng kamay.

3. Gumamit ng isang multimeter upang suriin ang pagpapatuloy ng iyong mga solder joint at, kung kinakailangan, boltahe sa paglipas ng relay DC coil.

Hakbang 7: Buuin ang Iyong Magical Prop

Ngayong nasubukan at nasanay mo na ang iyong mga kakayahan sa mahiwagang tech, handa ka nang buuin ang iyong mahiwagang prop! Gumamit ng guwantes upang itago ang micro: bit wand controller + baterya pack.

Para sa mahiwagang tatanggap: Saan mo nais ilagay ang balahibo at paano mo maitatago ang fan?

Para sa aking demo, itinago ko lang ang fan sa camera (shhhhh huwag mong sabihin !!), ngunit kung ginagawa mo ang iyong mahiwagang pagganap nang personal maaari kang bumuo ng isang enclosure upang itago ang fan. Nalaman ko na ang window screen mesh ay mahusay na gumana upang makatulong na maitago ang mga bahagi habang pinapayagan pa rin ang daloy ng hangin.

Nais mong gumawa ng iba pang mga uri ng mahika? Maaari kang bumuo ng iba't ibang mga uri ng props! Gagana ang parehong pag-set up na ito upang i-on ang anumang low-power AC aparato tulad ng mga speaker o isang screen! Tiyaking ang maximum na kasalukuyang gumuhit ay mas mababa sa 5A.

Hakbang 8: Pumunta at Magical

Ano ba oo, antas ng wizard: intermediate !! Ugaliin ang iyong kilos upang mapahanga mo talaga ang lahat ng mga tao. At syempre, turuan ang iba kung paano gawin ang teknolohikal na mahika na ito!

Mag-iwan ng komento kung kailangan mo ng tulong, may anumang mga katanungan, o upang ipakita ang iyong mga nilikha!

Maligayang paggawa, mga kaibigan!