Bóng ma thuật điện tử 8 và nhãn cầu: 11 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Tôi muốn tạo một phiên bản kỹ thuật số của Magic 8 Ball…

Phần thân của cái này được in 3D và màn hình đã được thay đổi từ một khối đa diện được nhuộm màu xanh lam thành một màn hình OLED nhỏ được điều khiển bởi một bộ tạo số ngẫu nhiên được lập trình thành Arduino NANO.

Sau đó, tôi tiếp tục một chút tiếp tuyến và tạo ra một lớp vỏ khác, cái này là một con mắt xanh băng nhìn thẳng vào tâm hồn bạn…

THẬN TRỌNG: Trong khi cuối cùng tôi đã sử dụng công tắc nghiêng thủy ngân cho bản dựng cuối cùng của mình. Nếu mục đích này được sử dụng như một món đồ chơi, bạn chỉ nên làm theo kế hoạch ban đầu được nêu ở đây. Thủy ngân đã biết độc tính. Video thứ hai cho thấy rõ ràng lý do tại sao tôi làm điều này!

Tất cả các thiết bị chuyển mạch thủy ngân của tôi đều được thu hồi từ các bộ điều nhiệt cũ tại nhà đã được dành cho bãi rác, hiện chúng đã nằm trong tay an toàn…

CẬP NHẬT ngày 12 tháng 4 năm 2019 !!!: Tôi đã bao gồm một cách đơn giản hơn nhiều để cấp nguồn và chạy dự án này. Tôi cũng đã bao gồm mã rút gọn chỉ hiển thị lời khuyên. Tất cả được tiết lộ trong bước 10.

Bước 1: Quả bóng 8

Tôi đã tạo hình cầu rỗng 100mm trong Solidworks

Tôi không muốn bất kỳ đường nối nào dọc theo đường xích đạo của hình cầu vì vậy phần trên và dưới sau đó được cắt ra để lại một lỗ 50mm ở trên cùng và một lỗ 56mm ở dưới cùng.

Vì tôi không muốn bất kỳ dây buộc nào lộ ra, sau đó tôi cắt một đường 57 mm sâu 1mm ở bên ngoài của lỗ dưới cùng và thêm hai thanh đường kính 4mm vừa ra vuông góc vào lỗ dài khoảng 4mm.

Phích cắm lỗ trên cùng được mô hình hóa bằng cách đảo ngược phần đã cắt ban đầu cho lỗ trên cùng. Một vòng 2mm bổ sung được thêm vào đường cong bên trong của phích cắm, sau đó toàn bộ được làm chắc chắn.

Từ trên cùng, tôi đã vẽ một số 8 lớn và đường viền này đã được cắt ra khỏi bìa trên cùng. Điều này lần lượt được sử dụng để tạo ra một mảnh số 8.

Bước 2: Cổng truy cập cửa sổ

Phần này chứa tất cả các thiết bị điện tử và hoạt động bên trong. Nó cũng được dự định là điểm truy cập để thay pin.

Tôi muốn không có ốc vít nào nhìn thấy được trên này nên tôi đã mở một con vít thành từng mảnh, nó quay khoảng 36 độ và khóa đúng vị trí..

Có một cổng đường kính khoảng 1 inch ở giữa mảnh cho phép xem lời khuyên.

Ở bên trong cổng là một khu vực hình vuông có nghĩa là để chứa một miếng nhựa hoặc thủy tinh dày 2mm.

Cửa sổ này được sử dụng trên tất cả các kích cỡ của đồ chơi này.

cũng cần thiết là hai trong số phần ElectronicsBrace và một phần của ElectronicsTray và nanoTray.

Bước 3: In và Lắp ráp

Bóng và số được in bằng ABS màu đen. Trong khi nắp trên được in bằng ABS tự nhiên. Tôi đã thử ABS màu trắng nhưng nó trông quá nghiêm trọng.

Số 8 là một báo chí phù hợp với nắp trên.

Nắp trên vừa đủ nhỏ để chui vào bên trong quả bóng qua lỗ dưới cùng.

Đây là một sự phù hợp ma sát nhưng nó cũng được giữ cố định bằng chất kết dính ABS.

Tôi hơi lo lắng về việc lắp tất cả các bộ phận bên trong nên tôi đã tiếp tục và tạo ra một cái khác, lần này nó có đường kính 120mm.

Bước 4: Mắt

Tôi đã loại bỏ phần cắt trên cùng trong các mô hình 3D và in cả hai quả cầu trong ABS tự nhiên, sau đó in cổng truy cập cửa sổ bằng Blue ABS.

Nó tạo ra một bản sao hợp lý của nhãn cầu khi nhìn thẳng vào nó.

Tôi thích phiên bản này hơn 8Ball ban đầu.

Bước 5: Điện tử

Không gian là một hạn chế như vẻ bề ngoài.

Không có phần nhô ra bên ngoài hoặc vật cản làm mất thẩm mỹ.

Đồ chơi được bật nguồn và tương tác bằng chuyển động.

Đồ chơi bắt đầu trong tình trạng tắt cho đến khi nó bị đảo ngược.

Thay vì một công tắc nút nhấn, tôi đã sử dụng một công tắc nghiêng.

Trước đây, tôi đã sử dụng MOSFET để kiểm soát nguồn điện cho bộ vi điều khiển. Tuy nhiên, điều này không lý tưởng vì nó cho phép một lượng nhỏ dòng điện liên tục cung cấp cho bộ vi điều khiển, do đó làm chết pin trong khoảng một tháng hoặc lâu hơn.

Trường hợp này tôi đã sử dụng một rơ le nhỏ giống như một rơ le mà tôi đã sử dụng trong dự án ổ USB cryptex của mình.

Sơ đồ đi kèm cho thấy hệ thống dây điện cần thiết để phần cứng hoạt động.

Công tắc nghiêng.

Rơ le. Tôi đã sử dụng cuộn dây 6V vì điện áp pin là 6V và điều này yêu cầu một mạch điều khiển cho rơle được chuyển từ một bóng bán dẫn NPN đơn giản.

Mô-đun Waveshare 128 X 128 OLED từ Amazon.

Bước 6: Chương trình

Tôi muốn câu trả lời là của đồ chơi gốc. Tôi đã sử dụng Wikipedia cho việc này.

Mô-đun là loại SSD1327 và có một thư viện mã rất mạnh mẽ cho các màn hình LCD này.

Những nỗ lực ban đầu để sử dụng mã này đã dẫn đến thất bại vì mức sử dụng bộ nhớ quá lớn.

Một giải pháp đơn giản là sử dụng mã rút gọn do nhà sản xuất cung cấp.

Tôi đã loại bỏ hầu hết các ví dụ và sử dụng các đoạn mã gốc để hiển thị thông tin cần thiết.

Chương trình hoạt động như sau:

Bóng ở trạng thái tắt nguồn.

Đảo bóng nhìn vào cửa sổ là trạng thái bật nguồn ban đầu.

Khi Arduino khởi động và hiển thị hướng dẫn "Đặt câu hỏi của bạn rồi đảo ngược". Chương trình tiếp quản và cấp nguồn cho Arduino thông qua rơ le được điều khiển bằng chương trình..

Các hướng dẫn vẫn hiển thị cho đến khi đồ chơi được xoay tròn lên phía trên, điều này làm tắt công tắc nghiêng và chương trình chuyển sang chế độ tư duy. Bài đọc hiển thị "Thinking …" để bạn biết rằng nó vẫn đang hoạt động.

Quả bóng sau đó được đảo ngược một lần nữa để cửa sổ thẳng đứng.

Hành động này được đọc bằng cách bật công tắc nghiêng cơ học và chương trình sẽ tạo ra một phản hồi ngẫu nhiên trong một giây của cửa sổ được hướng lên trên cùng.

Thông báo vẫn hiển thị cho đến khi đồ chơi được lật ngược bóng lên.

Quá trình này tiếp tục cho đến khi quả bóng được đặt cạnh cửa sổ trong hơn 16 giây, tại đây chương trình sẽ tắt rơ le và tắt nguồn.

THUYẾT MINH TIÊU CHUẨN về chương trình này nằm trong ngẫu nhiên (); hàm số.

Tôi đã gặp vấn đề với các phản hồi giống nhau hiển thị, tôi thậm chí đã thử nghiệm điều này với cả hai thiết bị cùng một lúc và nhận thấy rằng có, chúng giống nhau.

Điều quan trọng là sử dụng randomSeed (analogRead (0)); lịch trình. Lời giải thích cho điều này có thể được tìm thấy TẠI ĐÂY:

Bước 7: Lắp ráp cửa sổ và điện tử

Có năm bộ phận được in cho bộ phận lắp ráp này tạo thành cửa sổ, hộp đựng pin và nắp.

Đầu tiên là thành phần có thể nhìn thấy hỗ trợ cho OLED và thứ hai là pin và bộ điều khiển được gắn vào dự phòng VIA cửa sổ.

Tôi đã sử dụng một mảnh kính cắt nhỏ cho cửa sổ. Nó được dán vào vị trí bằng chất kết dính loại cyano. Tôi có một ít bọt chống thấm thời tiết với chất kết dính ở một mặt, miếng này được cắt thành các dải nhỏ và đặt xung quanh kính ở bên trong cụm cửa sổ.

Có 4 lỗ bắt vít xung quanh cửa sổ. chúng được đặt cách nhau cho mô-đun tôi đã chọn. Chúng có 4-40 bộ chèn nhiệt được lắp đặt bằng cách sử dụng mỏ hàn.

Với mô-đun tại chỗ, giá đỡ 1/4 inch được sử dụng để gắn chặt nó xuống.

Tôi đã may mắn khi các thành phần đến nơi, Giá đỡ pin vừa vặn bên trong lỗ mở, có nghĩa là tôi không phải đặt nó theo chiều dọc. Điều này có nghĩa là quả bóng có kích thước nhỏ hơn sẽ hoạt động tốt.

Phần đế của khoang điện tử mang bộ pin và có 2 rãnh cắt, một dành cho rơ le và một dành cho công tắc nghiêng.

Nắp có 3 phần gắn chặt với nhau và giữ pin chắc chắn và cung cấp một bề mặt phẳng để gắn mô-đun NANO vào.

Sau đó, 2 phần này được vặn vào 4 chân đế ở mặt sau của mô-đun OLD.

CÓ THẬN TRỌNG! Cuối cùng tôi đã thay thế công tắc nghiêng bằng công tắc thủy ngân. Điều này tạo ra hoạt động đáng tin cậy hơn.

Bước 8: Điều chỉnh giao thoa

Việc lắp ráp cửa sổ khi hoàn thành sẽ thật khít thông qua vết cắt ở phía dưới của quả bóng.

Khi lắp cụm cửa sổ cuối cùng vào quả bóng, có thể có một số nhiễu

Nếu điều này xảy ra thì môi bên trong của giá đỡ cửa sổ trong quả bóng có thể cần được cắt như hình minh họa.

Bước 9: Tệp bổ sung

Đây là những tập bi lớn có đường kính 120mm

Bước 10: CẬP NHẬT

Tôi đã hoàn thành mã rút gọn để quả bóng này có hoạt động tương tự như ban đầu.

Bây giờ khi bạn lật lại nó, mất khoảng 4 giây để chương trình khởi động và hiển thị lời khuyên.

Kiểu hoạt động này cũng có thể thực hiện được với một bản dựng phần cứng đơn giản hơn.

Người ta có thể loại bỏ tất cả các bộ phận năng lượng của mạch và điều khiển kỹ thuật số D2 sẽ không cần thiết.

Công tắc nghiêng có thể cấp nguồn cho bóng bán dẫn chuyển mạch cung cấp năng lượng cho đầu vào nguồn Nguyên trên bo mạch.

Tôi đã để các thành phần tại chỗ cho sự thay đổi này.

Nếu thay đổi mạch thì phần khai báo chương trình của powPin và tất cả các phần tiếp theo liên quan đến phần này có thể bị xóa khỏi chương trình.

Nếu mạch gốc đã được xây dựng và bạn không muốn sử dụng mã nguồn. Nó sẽ vẫn hoạt động khi công tắc nghiêng bật nguồn cho bộ vi điều khiển.

Ở chế độ này, luôn mất khoảng 4 giây để chương trình khởi động và sau đó hiển thị lời khuyên.

Bằng cách loại bỏ chân đầu vào, có thể đơn giản hóa nó hơn nữa. Tôi chưa thử nghiệm chế độ này nhưng nó sẽ hoạt động tương tự. Chỉ cần đảm bảo xóa mọi tham chiếu đến đầu vào đọc khỏi chương trình.

Nếu sử dụng loại cảm biến độ nghiêng này, tôi đã bao gồm bộ phận hỗ trợ của nhà cung cấp pin mới

Bước 11: Tệp bổ sung

Đây là các tệp OLED từ trang web Waveshare….

Về nhì trong Cuộc thi Arduino 2019