Bí ngô Halloween với một con mắt hoạt hình chuyển động - Bí ngô này có thể đảo mắt!: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:30

Trong bài có hướng dẫn này, bạn sẽ học cách tạo ra một quả bí ngô Halloween khiến mọi người khiếp sợ khi mắt của nó di chuyển

Điều chỉnh khoảng cách kích hoạt của cảm biến siêu âm đến đúng giá trị (bước 9), và quả bí ngô của bạn sẽ hóa đá bất cứ ai dám lấy kẹo từ nhà bạn

Trong đoạn video trên, bạn sẽ thấy một màn trình diễn các chuyển động mà mắt này có thể thực hiện được. 2 clip đầu tiên cho thấy các chuyển động co giật ngẫu nhiên mà mắt có thể được lập trình để thực hiện, và clip thứ 3 và 4 cho thấy cách quả bí ngô có thể đảo mắt theo cách mà con người có thể làm khi khó chịu.

Đây là một dự án gấp rút về Halloween đối với tôi, vì vậy tôi đã chụp hầu hết các bức ảnh sau khi dự án của mình hoàn thành. Đây cũng là lý do tại sao thay vì mua một khớp nối phổ thông cho mắt, tôi đã thiết kế một khớp nối không yêu cầu bất kỳ bộ phận nào không thể in 3D khó tìm nguồn. Đây là lý do tại sao bạn có thể hoàn thành dự án này chỉ trong một ngày!

Đây là liên kết đến thư mục với các tệp cần thiết.

Quân nhu:

1. 1x Arduino Nano (hoặc tương tự)

2. 2x SG90 9G Micro Servo

3. 1x Bí ngô (đường kính ít nhất ~ 20cm)

4. Xiên gỗ 2x

5. 4x Pin AA (hoặc thiết lập 5V tương tự)

6. ~ Dây Jumper (hoặc 1m của dây 22 AWG)

7. ~ 15 cm Bend-and-Stay Wire (kẹp giấy hoạt động tốt)

8. Một vài điểm đánh dấu hoặc sơn (màu đỏ, xanh lam và đen)

9. Dây tóc trắng (PLA)

Không bắt buộc:

1. Cảm biến khoảng cách siêu âm 1x HC-SR04

2. Hàn sắt và hàn

3. Băng điện

Bước 1: In 3D tệp cho cơ chế mắt

Đầu tiên, bạn sẽ cần in 3D các tệp STL đính kèm ở dạng sợi PLA màu trắng.

Tải xuống thư mục "2020_Halloween_Pumpkin_With_Moving_Animatronic_Eye_MASTER". Thư mục này có tất cả các tệp 3D và mã, cũng như các liên kết.

Các tệp 3D đã được định hướng theo hướng phù hợp nhất với in 3D. Điều quan trọng cần lưu ý là "OuterEye" sẽ cần được in với mặt tròn hướng xuống và "InnerEye" với mặt phẳng hướng xuống. Mặc dù điều này có nghĩa là bạn sẽ cần hỗ trợ cho Outer Eye, nhưng bạn không nên in một trong hai tệp này theo hướng ngược lại. Điều này là do bên trong của mắt ngoài và bên ngoài của mắt trong cần phải càng trơn tru càng tốt để ngăn chặn cơ chế liên kết của mắt.

Tôi in phần Mắt ngoài và Mắt trong ở độ cao lớp 0,1mm vì điều đó sẽ làm giảm hiệu ứng bậc cầu thang, do đó tạo ra bề mặt mịn hơn. Tôi đã in các tệp khác ở độ cao lớp 0,2-0,3mm.

Khi dự án đã sẵn sàng để hiển thị, tôi đặt một đèn pin ngay phía sau cơ cấu mắt để mắt phát sáng. Nếu bạn muốn đạt được hiệu ứng phát sáng này, tôi khuyên bạn nên sử dụng cài đặt lấp đầy và chu vi thấp cho phần Mắt ngoài và Mắt trong.

Bước 2: Xử lý bài viết cơ bản cho các bộ phận được in 3D

Bộ phận duy nhất cần hoạt động là Mắt ngoài.

Bởi vì hỗ trợ được sử dụng ở phía có thể nhìn thấy của Mắt ngoài, nên bề mặt sẽ hơi gồ ghề. Sử dụng giấy nhám ~ 120 - 240 grit, làm phẳng bề mặt cho đến khi nó trông đẹp (Tôi biết không ai thích chà nhám, vì vậy chỉ cần làm mịn nó cho đến khi bạn hài lòng với vẻ ngoài, hoặc hoàn toàn bỏ qua bước này).

Bước 3: Làm cho nhãn cầu thực tế hơn

Sau khi chà nhám nhãn cầu để có lớp hoàn thiện tương đối mịn, tôi sử dụng bút đánh dấu vĩnh viễn màu đỏ, đen và xanh lam có độ rộng khác nhau để thêm mống mắt và mạch máu cho mắt. (Bạn có thể nói rằng tôi không phải là nghệ sĩ và tài liệu hướng dẫn này sẽ không bao gồm cách tạo một đôi mắt siêu thực).

Tôi tưởng tượng bạn có thể tạo ra một đôi mắt siêu thực bằng cách sơn lót và vẽ mắt, nhưng tôi không bận tâm đến điều đó; Sẽ không ai nhìn thấy những chi tiết đẹp hơn khi bí ngô của bạn được đặt trong bóng tối!

Bước 4: Hình thành các liên kết

Bây giờ bạn đã sẵn sàng tất cả các bộ phận được in 3D, bạn gần như đã sẵn sàng để lắp ráp cơ chế. Bạn chỉ cần uốn cong 3 đoạn dây uốn và giữ lại (tôi chỉ sử dụng một chiếc kẹp giấy tiêu chuẩn) để tạo thành các liên kết.

Sử dụng kìm bấm kim, uốn các dây cho đến khi chúng có cùng kích thước như hình trên.

Bước 5: Lắp ráp cơ chế mắt

Bây giờ bạn có mọi thứ bạn cần để lắp ráp cơ chế mắt.

1. Bước đầu tiên là dán "25mmEyeConnector" vào mắt trong và mặt bên của đế.

2. Tiếp theo, dán 2 "BaseSkewerMount1" s vào đáy của đế như hình trên. Bạn sẽ cần phải có thể trượt một xiên gỗ tiêu chuẩn qua các lỗ trên giá gắn xiên, vì vậy hãy khoan các lỗ nếu bạn cần.

3. Gắn 2 Micro Servo SG90 vào các khe cắm của chúng trên đế và cố định chúng bằng 1 vít cho mỗi servo. Cả hai servo này đều phải được căn chỉnh với dây của chúng đi ra khỏi mặt mở của khe cắm.

4. Kết nối 3 liên kết với mắt ngoài và sừng servo. Liên kết lớn nhất đi trên lỗ trên cùng của mắt, và lỗ dưới cùng không được kết nối. Sau đó, lướt mắt ngoài qua mắt trong. Xem những hình ảnh trên.

KHÔNG KẾT NỐI SERVO HORNS VỚI SERVOS YET. Điều này là do các servos cần được homed, trước tiên (sẽ giải thích ở bước sau).

Bước 6: Lên dây cót mọi thứ

Chúng ta cần kết nối mọi thứ trước khi có thể lắp đặt các servo và kết nối còi servo.

Nếu bạn đang sử dụng các tệp trường hợp Arduino Nano được bao gồm:

1. Hủy bỏ 6 chân cắm đầu đực từ đầu Nano. Chúng sẽ cản trở nắp của vỏ máy, nhưng 2 hàng tiêu đề nam ở phía dưới trên Nano được thiết kế để có thể chứa được, vì vậy chúng có thể vẫn còn.

2. Đẩy bảng vào phần dưới của hộp, hướng 2 hàng tiêu đề qua các khe ở dưới cùng của hộp cho đến khi bảng nằm phẳng.

3. Kết nối dây tín hiệu của servo trục ngang (servo được gắn thấp hơn và gần mắt hơn) với chân D8 trên Arduino Nano. Kết nối dây tín hiệu của servo trục dọc với chân D9 của Nano.

5. Kết nối chân trig của cảm biến siêu âm với chân D3.

6. Kết nối chân echo với chân D2.

7. Cuối cùng, kết nối hai dây vào chân 5V và GND của Nano.

8. Nối dây nguồn của cảm biến siêu âm, servo trục ngang, trục dọc và cảm biến siêu âm của Nano song song với bộ pin AA (Tôi đã dán 2 hộp 2SAA lại với nhau và nối chúng với nhau để tạo thành hộp 4SAA). Đảm bảo rằng một nền tảng chung được thiết lập. Xem mạch hoàn chỉnh và sơ đồ ở trên.

9. Bọc các kết nối bằng băng dính điện. Điều này giúp làm cho các kết nối có khả năng chống nước đồng thời giảm thiểu khả năng bị lỏng các kết nối.

4. Nắp của trường hợp này có phần mở rộng nút để bạn có thể nhấn nút đặt lại mà không cần mở vỏ. Trước khi đóng nắp hộp, hãy ấn "buttonExtender" vào lỗ, với mặt mỏng hơn thò ra và vặn nắp vào đúng vị trí. Tôi thấy nút này hữu ích để nhanh chóng dừng chương trình, nhưng nếu bạn không quan tâm đến việc truy cập vào nút đặt lại và không ngại có một lỗ nhỏ trên nắp, hãy bỏ qua bước này.

Bước 7: Trang chủ Servos của bạn và hoàn thiện cơ chế mắt

Servo di chuyển từ 0 - 180º, vì vậy điều quan trọng là giữa phạm vi chuyển động của servo phải tạo thành giữa phạm vi chuyển động của mắt.

Bạn cần căn giữa các servo của mình thành 90º trước khi kết nối còi servo và điều này có thể được thực hiện bằng cách tải bản phác thảo "Home_Servos1" lên Nano. Bản phác thảo này sẽ làm cho nó sao cho khi một servo được kết nối với bất kỳ chân kỹ thuật số nào, servo sẽ được lệnh đi đến 90º.

Với servo được đặt chính giữa, bạn có thể cẩn thận ấn còi servo vào các servo tương ứng của chúng. Xem ảnh cuối cùng của các bức ảnh ở trên để biết góc gần đúng mà còi servo phải ở khi servo được căn giữa.

Giữ chặt mỗi còi servo bằng một vít xuyên qua tâm của nó.

Bước 8: Khắc bí ngô của bạn và gắn mắt vào quả bí ngô

Khắc một quả bí ngô với những gì bạn muốn! Đây không phải là hướng dẫn về cách chạm khắc một quả bí ngô, vì vậy tôi sẽ bỏ qua hầu hết các chi tiết đó.

Điều quan trọng duy nhất khi bạn chạm khắc bí ngô là lỗ mắt không được quá cao, nếu không các liên kết servo sẽ bị 'trần' của quả bí che khuất.

Khi tạo lỗ mắt, hãy dần dần làm cho lỗ mắt lớn hơn cho đến khi mắt có thể bật ra một lượng vừa đủ. Bạn nên vát mép bên trong của lỗ này, để đường kính của mặt bên của lỗ bên trong quả bí lớn hơn đường kính bên của lỗ bên ngoài quả bí.

Để gắn cơ chế mắt:

1. Cắt ngắn một xiên và lắp nó vào một trong những giá đỡ mà chúng tôi đã dán vào dưới cùng của đế. Bây giờ, giữ toàn bộ bên trong quả bí sao cho mắt ở đúng vị trí, và đẩy chiếc xiên ngắn qua bên trong quả bí cho đến khi nó thò ra khỏi mặt còn lại. Đây là cách bạn sẽ đánh dấu chính xác vị trí của các xiên, thay vì chỉ đâm xiên từ bên ngoài của quả bí ngô và hy vọng rằng bạn đến đúng vị trí. Lặp lại cho đầu xiên còn lại và mặt còn lại của quả bí ngô.

2. Bây giờ bạn có thể đẩy 2 xiên từ bên ngoài của quả bí ngô, qua các chốt xiên, và sau đó trở lại mặt còn lại của quả bí ngô. Bây giờ cơ cấu mắt phải được gắn đủ an toàn. Xem những hình ảnh trên. (Bạn sẽ nhận thấy băng dính màu đen mà tôi đã sử dụng khi keo bị lỗi).

3. Tôi đặt các thiết bị điện tử và pin trong một túi nhựa để giữ cho chúng sạch sẽ và đặt cái này bên trong quả bí ngô.

4. Che ống kính của đèn pin điện bằng nhựa mờ màu vàng, và đặt đèn pin này ngay phía sau mắt để mắt có thể phát sáng trong bóng tối. Để gắn mức đèn pin với mắt, tôi đặt nó lên trên một cái lọ.

Tôi nghĩ cách tốt nhất để sử dụng cảm biến siêu âm là kéo dài dây của nó để bạn có thể đặt nó ở đâu đó bên cạnh quả bí ngô, thay vì trên quả bí ngô. Tôi quyết định rằng cảm biến không cần thiết cho ứng dụng của mình, vì vậy tôi đã bỏ qua cảm biến, để lại bốn dây thừa. Cùng một mã sẽ hoạt động bất kể bạn có kết nối cảm biến siêu âm hay không và không cần thay đổi thông số.

Bước 9: Tải lên mã

Bạn sắp hoàn thành nó rồi!

Tải xuống mã và mở Arduino IDE.

Tôi sẽ hướng dẫn bạn qua các cài đặt của mã mà bạn có thể cần điều chỉnh:

int Lặp lại = 40; // xác định số chuyển động của mắt phải làm trước khi đợi một lệnh ping sonar khác

Điều chỉnh giá trị này nếu bạn muốn mắt lặp lại chuyển động của nó nhiều hơn hoặc ít lần hơn sau khi cảm biến siêu âm được kích hoạt. Như tôi đã nói trước đó, việc sử dụng cảm biến siêu âm là tùy chọn và không yêu cầu bất kỳ mã nào khác. Chỉ cần để nguyên cài đặt này nếu bạn không muốn sử dụng cảm biến siêu âm.

#define hLeftLIMIT 55

#define hRightLIMIT 110 #define vTopLIMIT 6 #define vBotLIMIT 155

Các giá trị này xác định các điểm dừng cuối của servos và ngăn cơ chế ràng buộc. Tôi đã tạo chức năng rollEye chủ yếu để kiểm tra phạm vi chuyển động của servo tối đa, vì vậy hãy chạy chức năng rollEye và điều chỉnh các giá trị này nếu cần.

#define hServoCenterTrim -3

#define vServoCenterTrim -13

Các giá trị này cho phép bạn đặt chính xác vị trí chính của mắt khi quả bí ngô đang chờ cảm biến siêu âm kích hoạt trở lại.

const int hServoPin = 8; // xác định chân để kết nối servo ngang với

const int vServoPin = 9; // xác định chân để kết nối servo dọc với

Các dòng mã này xác định các chân để gán các servo.

const int ultrasonic1 = {3, 2}; // xác định các chân trig và echo tương ứng

Dòng mã này tạo ra một mảng cho chương trình biết chân cắm của cảm biến siêu âm được kết nối với.

const long triggerDistance = 1000; // đặt khoảng cách tối đa (mm) trước khi kích hoạt cảm biến siêu âm

Dòng mã này đặt khoảng cách tối đa cho đến khi cảm biến siêu âm được kích hoạt và chức năng được gọi.

const byte whatFunctionToCall = 1; // (0-1) cho chương trình biết hàm nào sẽ gọi

// rollEyes = 0 // randomTwitching = 1

Những dòng mã này cho phép bạn chọn nếu bạn muốn quả bí ngô đảo mắt, hay di chuyển một cách ngẫu nhiên, lộn xộn. Giá trị phải = 0 hoặc 1. Nếu giá trị = 1, chương trình sẽ thực hiện hàm randomTwitching. Nếu giá trị = 0, chương trình sẽ thực hiện hàm rollEye. Nếu giá trị ≠ 1 hoặc 0, chương trình sẽ không thực hiện bất kỳ chức năng nào.

Bước 10: Bạn đã hoàn tất

Và với những bước đơn giản đã hoàn thành, bạn vừa tạo ra một quả bí ngô của riêng mình với một con mắt hoạt hình!

Vui lòng để lại bình luận nếu bạn có bất kỳ câu hỏi nào hoặc muốn cung cấp phản hồi.