Micro: bit Magic Wand! (Mellan): 8 steg

2024 Författare: John Day | [email protected]. Senast ändrad: 2024-01-30 12:44

"All tillräckligt avancerad teknik går inte att skilja från magi." (Arthur C. Clarke). Jisses det är det! Vad väntar vi på, låt oss använda teknik för att skapa vår egen typ av magi !!

Detta projekt använder två mikro: bit mikrokontroller, en hushålls kylfläkt och några små elektroniska delar för att skapa vår egen magiska trollstav. Jag valde att använda Wingardium Leviosa -gesten, men du kan verkligen anpassa detta projekt för att kasta andra trollformler!

Observera att detta är ett mellanprojekt eftersom det innebär högspänning och ström. Använd rätt säkerhetsprotokoll och ha alltid en annan vuxen i närheten.

Svårighet: Medel

Lästid: 15 min

Byggtid: ~ 1 timme

Kostnad: ~ $ 40

Tillbehör

• Trollstav!

  Du kan köpa anpassade trollstavar eller bli kreativ och göra din egen

• Fjäder (för flytande!)
• Handske (för att dölja micro: bit wand controller)

• En (1) hushålls kylfläkt (4A eller mindre)

  Vi ändrar inte kylfläkten så ta en du har runt huset eller låna en av en favoritmänniska

• En (1) förlängningssladd

  Vi kommer att ändra förlängningssladden, så använd en extra som du inte behöver eller köp en billig

• Två (2) mikro: bitar

• Två (2) mikro: bitars batteripaket och två (2) AAA -batterier

  Om du får micro: bit Go -paketet kommer det med ett batteri och batterier:)

• Två (2) microUSB -kablar

• En (1) kretskort

  Min är 2 cm x 8 cm, alla liknande eller större kretskort fungerar (men använd absolut INTE en brödbräda eftersom den inte klarar högströmmen)

• Ett (1) halvledarrelä (JZC-11F)

  Klassad för 5Vdc -ingång och 220/250 Vac och 5A -utgång. Du kan använda ett annat relä så länge det kan växla

• En (1) NPN -transistor
• En (1) diod
• Ett (1) 100 Ohm motstånd
• Tre (3) krokodilklämmor
• Tre (3) bygeltrådar, 22 mätare
• Två (2) bygelkablar, 14 gauge (minst 5A)
• Värmekrymprör (~ 4 "/20cm)

Steg 1: Magi? Vad?! Hur??

En av mina favoritscener från den första Harry Potter -boken var när Hermoine låter en fjäder flyta med trollformeln Wingardium Leviosa. Denna enkla stavning fångar kärnan i varför vi älskar magi: att vi bokstavligen vid handflatan och några valbara ord direkt kan få överraskande (och imponerande) saker att hända.

Även om vi inte har exakt den typen av magi, har vi teknik som ibland verkar mirakulös. Så den räknas! För att efterlikna min favoritplats ville jag sväva en fjäder. Hur kan vi flytta fjädrar på avstånd i verkligheten? Med vind !!

Efter att ha byggt en nybörjarversion av detta projekt var jag inte 100% nöjd. Jag ville nå guiden på Hermione-nivå! Så jag designade en andra version som kan byta ström för en stor hushållsfläkt.

Denna version använder ett solid state -relä för att växla växelström med en DC -utlösare. Du kan imitera min design eller, ännu bättre, skapa din egen! Det finns massor av variationer för det här projektet som du kan göra med detta grundläggande ramverk, hitta en trollformel som inspirerar dig och väcka det till liv!

Denna handledning visar dig hur du gör följande:

1. Skriv en enkel blockbaserad kod för en micro: bit wand-kontroller

2. Bygg en krets för att växla ström till en 12V, 4A slangfläkt.

3. Skriv en enkel blockbaserad kod för en magisk mottagare som utlöses med en radiosignal (aka bluetooth)

Steg 2: Koda det: Wand Controller

Låt oss börja med vår trollstav! Vi använder blockbaserad kodning via Make Code-webbplatsen, men om du har erfarenhet av kodning kan du också programmera micro: bit med micropython eller C ++ i din favoritkodningsmiljö (t.ex. Idle, Visual Studio Code, etc.).

Steg 1: Ställ in radiogruppnumret i blocket On Start. Vi använder samma nummer för den magiska mottagaren micro: bit.

Steg 2: Bestäm hur du vill att din trollstav ska utlösa handling.

Micro: bit har en 3-axlig accelerometer, vi använder den för att ställa in en gesttrigger.

Snabb lösning: Använd blocket "on shake"!

Mer komplex, gestbaserad lösning:

Utforska hur accelerometern fungerar genom att skriva ut till serieporten med blocken "Seriellt skrivvärde" (under avsnittet Avancerat). Öppna Arduino IDE Serial Monitor för att observera mikro: bit -utmatningen när du gör gester. Använd dina observationer för att ställa in triggers. (Kod nr 2)

Exemplet i kod nr 2 är mitt försök till en Wingardium Leviosa-gest: swish-and-flick! (ner i z-riktningen och vänster i x-riktningen). Använd som det är eller som utgångspunkt för din egen favorit magiska gest!

Hjälpfulla tips:

(1) Eftersom mikrokontroller behandlar information supersnabbt ger pausblocket oss tid att avsluta den första delen av gesten innan mikro: bit kontrollerar den andra delen.

(2) Jag lade till axeletiketter på micro: bit så att jag lättare kunde ta reda på hur jag får rätt rörelse för Wingardium Leviosa stavning - rekommenderar definitivt detta!

Steg 3: Använd gesten för att skicka ett radionummer (eller sträng, var bara konsekvent).

Blocken "radiosändningssträng" och "radiosändnummer" finns i "radio" -blocksatsen.

Steg 4: Ladda ner och spara koden på micro: bit!

Steg 3: Bygg det: Magisk mottagare! (1/2)

Ta tag i din andra mikro: bit, ditt kretskort, ditt lödkolv och alla elektroniska delar!

Snabb översikt: Vi använder micro: bit 3.3V -strömmen för att utlösa reläets DC -sida. Kretsen är klar när mikro: bit P0 -stiftet slår på NPN -transistorn. Steg 1: Löd reläet och transistorn till ditt kretskort.

Steg 2: Löd dioden över reläets likströmskontakter för att skydda mikrobiten från lös spänning när reläspolarna växlar. Diodens negativa sida (grå linje) ska anslutas till reläets DC -positiva effekt i stift.

Steg 3: Löd en bygelkabel till reläets DC -effektpinne. Anslut en krokodilklämma mellan denna tråd och micro: bit 3.3V -utmatningsplattan.

Steg 4: Löd en annan bygelkabel mellan reläets DC power out (GND) stift och transistorns kollektorstift.

Steg 5: Löd den tredje bygeln till transistorsändarstiftet. Anslut en krokodilklämma mellan denna tråd och micro: bit GND -plattan.

Steg 6: Löd ditt motstånd till transistorns basstift. Anslut en krokodilklämma mellan den andra änden av motståndet och micro: bit P0 -plattan.

Steg 4: Bygg det: Magisk mottagare! (2/2)

Steg 7: Ta bort 2 (2 cm) isolering från 14 gauge -tråden på båda sidor. Löd en ledning till reläet NO (normalt öppet) stift och den andra ledningen till reläets COM (eller coil 2) stift.

Steg 8: Klipp bara ut förlängningssladden på ena sidan och ta bort ca 2 cm isolering från den avskurna trådens sida.

Steg 9: Ta tag i 14 gauge -tråden och skjut ett stycke värmekrymprör på varje tråd.

Steg 10: Ställ upp ena änden av 14 gauge -tråden med ena änden av förlängningssladden, vrid sedan metallen. Säkra värmekrympslangen med din favorit. värmekälla (t.ex. tändare, hårtork, etc.). Upprepa för de andra trådarna och krympslangen.

Obs: AC -trådarnas orientering spelar ingen roll.

Steg 5: Koda det: Magisk mottagare

Dags att koda vår magiska mottagare!

Steg 1: Ställ in Radio Group på samma nummer som för Wand Controller. Steg 2: Dra ut ett "on radio -mottaget" block och ställ in det på "receivedNumber" (eller "receivedString" om du använde det för din Wand Controller).

Steg 3: Dra ett upprepningsblock till blocket "på radio mottaget" och byt till upprepning 2 - 4 gånger.

Steg 4: (Valfritt men rekommenderas) Visa en ikon på micro: bit för att meddela dig om den fick strängen.

Detta är super duper användbart om/när du felsöker.

Steg 5: Slå på Digital Pin 0! (aka "digital skrivstift P0" till 1)

Detta block finns under blocket "Pins" under fliken Advanced.

Steg 6: Pausa i några sekunder.

Jag valde 2 sekunder, du kan behålla detta eller justera efter önskemål.

Steg 7: Stäng av Digital Pin 0 ("digital write pin P0" till 0) och micro: bit displayen.

Steg 8 (Valfritt men rekommenderas): Lägg till en backup-trigger med hjälp av micro: bit-knapp A för testning och felsökning:)

Voila! Ladda ner koden till din Magical Receiver micro: bit och vi är redo för den magiska rekvisiten!

Steg 6: Testa och felsöka

Och nu, för vår favoritdel: testning !!

Sätt på din mikro: bitar (via batteri eller microUSB), koppla in förlängningssladden och anslut fläkten till förlängningssladden, flytta sedan din trollkontroll för att kontrollera att den magiska mottagaren slår på fläkten.

När du är klar med att testa, belägga de magiska mottagaranslutningarna med varmt lim för att hålla dem på plats. Om du vill ha en extremt permanent lösning, använd epoxi (vattentät är en trevlig bonusfunktion). Rekommenderas för att undvika att täcka mikrobiten i lim så att du kan använda den för framtida projekt.

Fungerar inte som förväntat?

1. Kraft är det vanligaste problemet för tillverkare av alla erfarenhetsnivåer. Dubbelkolla att alla saker är inkopplade. Använd snabbutlösaren micro: bit controller för att testa att mottagaren visar ikonen "fick meddelande".

2. Fläkten rör sig inte? När reläet växlar hör du ett hörbart klick. Använd snabbutlösaren micro: bit controller och lyssna efter ljudet.

Jag märkte att micro: bit 2xAAA -batteripaketet var otillräckligt för att utlösa reläet. Det slutade med att jag bara använde microUSB -kabeln, men ett 3xAAA -batteri borde också göra susen.

3. Använd en multimeter för att kontrollera kontinuiteten i dina lödfogar och vid behov spänning över reläets DC -spolar.

Steg 7: Bygg ditt magiska rekvisit

Nu när du har testat och praktiserat dina magiska tekniska förmågor är du redo att bygga din magiska rekvisita! Använd handskar för att dölja micro: bit wand controller + batteripaket.

För den magiska mottagaren: Var vill du lägga fjädern och hur kan du dölja fläkten?

För min demo gömde jag bara fläkten från kameran (shhhhh berätta inte !!), men om du gör din magiska prestanda personligen kan du bygga ett hölje för att dölja fläkten. Jag upptäckte att fönsterskärmnätet fungerade utmärkt för att hjälpa till att dölja delarna samtidigt som luften flödade igenom.

Vill du göra andra typer av magi? Du kan bygga olika typer av rekvisita! Samma inställning kommer att fungera för att slå på alla lågspännings-AC-enheter som högtalare eller en skärm! Var bara säker på att den maximala strömdragningen är mindre än 5A.

Steg 8: Fortsätt och var magisk

Heck ja, guidenivå: mellanliggande !! Öva på din gest så att du verkligen kan imponera på alla människor. Och naturligtvis, lära andra hur man gör denna tekniska magi!

Lämna en kommentar om du behöver hjälp, har några frågor eller för att visa upp dina skapelser!

Lycka till, vänner!