Micro: Đũa phép thuật bit! (Trung cấp): 8 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

"Bất kỳ công nghệ tiên tiến nào đều không thể phân biệt được với ma thuật." (Arthur C. Clarke). Heck vâng, nó là như vậy! Còn chần chừ gì nữa, hãy cùng sử dụng công nghệ để tạo ra loại ma thuật cho riêng mình nào !!

Dự án này sử dụng hai bộ vi điều khiển micro: bit, một quạt làm mát gia dụng và một vài bộ phận điện tử nhỏ để tạo ra cây đũa thần rất riêng của chúng tôi. Tôi đã chọn sử dụng cử chỉ Wingardium Leviosa, nhưng bạn chắc chắn có thể điều chỉnh dự án này để sử dụng các phép thuật khác!

Xin lưu ý rằng đây là một dự án trung gian vì nó liên quan đến điện áp cao và dòng điện. Sử dụng các quy trình an toàn thích hợp và luôn có người lớn khác bên cạnh.

Độ khó: Trung cấp

Thời gian đọc: 15 phút

Thời gian xây dựng: ~ 1 giờ

Chi phí: ~ $ 40

Quân nhu

• Đũa phép!

  Bạn có thể mua đũa phép tùy chỉnh hoặc sáng tạo và tự làm

• Lông vũ (để nổi!)
• Găng tay (để ẩn bộ điều khiển micro: bit đũa phép)

• Một (1) quạt làm mát gia đình (4A trở xuống)

  Chúng tôi không sửa đổi quạt làm mát vì vậy hãy lấy một chiếc quạt bạn có trong nhà hoặc mượn một chiếc từ những người yêu thích

• Một (1) dây nối

  Chúng tôi SẼ sửa đổi dây nối dài, vì vậy hãy sử dụng thêm một dây bạn không cần hoặc mua một dây rẻ tiền

• Hai (2) micro: bit
• Hai (2) gói pin micro: bit và hai (2) pin AAA

  Nếu bạn nhận được gói micro: bit Go, nó đi kèm với một bộ pin và pin:)

• Hai (2) cáp microUSB

• Một (1) PCB

  Của tôi là 2cm x 8cm, bất kỳ PCB nào tương tự hoặc lớn hơn sẽ hoạt động (nhưng chắc chắn KHÔNG sử dụng breadboard vì nó không thể xử lý dòng điện cao)

• Một (1) rơle trạng thái rắn (JZC-11F)

  Được đánh giá cho đầu vào 5Vdc và 220/250 Vac và đầu ra 5A. Bạn có thể sử dụng một rơ le khác miễn là nó có thể chuyển đổi

• Một (1) bóng bán dẫn NPN
• Một (1) diode
• Một (1) điện trở 100 Ohm
• Ba (3) kẹp cá sấu
• Ba (3) dây jumper, 22 Gauge
• Hai (2) dây jumper, 14 gauge (đánh giá tối thiểu 5A)
• Ống co nhiệt (~ 4 "/ 20cm)

Bước 1: Phép thuật? Gì?! Thế nào??

Một trong những cảnh yêu thích của tôi trong cuốn sách Harry Potter đầu tiên là khi Hermoine tạo ra một chiếc phao bằng lông vũ với câu thần chú Wingardium Leviosa. Câu thần chú đơn giản này nắm bắt được bản chất lý do tại sao chúng ta yêu thích phép thuật: nghĩa là chỉ bằng một cái lướt nhẹ trên cổ tay và một vài từ lựa chọn, chúng ta có thể ngay lập tức khiến những điều đáng ngạc nhiên (và ấn tượng) xảy ra.

Mặc dù chúng ta không có chính xác loại phép thuật đó, nhưng chúng ta có công nghệ đôi khi có vẻ kỳ diệu. Vì vậy, loại số lượng! Để bắt chước cảnh yêu thích của tôi, tôi muốn bay lên một chiếc lông vũ. Làm thế nào chúng ta có thể di chuyển lông vũ từ xa trong cuộc sống thực? Có gió !!

Sau khi xây dựng phiên bản mới bắt đầu của dự án này, tôi không hài lòng 100%. Tôi muốn đạt đến trạng thái thuật sĩ cấp Hermione! Vì vậy, tôi đã thiết kế một phiên bản thứ hai có thể chuyển đổi nguồn điện cho một chiếc quạt lớn trong gia đình.

Phiên bản này sử dụng một rơle trạng thái rắn để chuyển đổi nguồn AC với một bộ kích hoạt DC. Bạn có thể bắt chước thiết kế của tôi hoặc tốt hơn là tạo ra thiết kế của riêng bạn! Có HÀNG TẤN biến thể cho dự án này mà bạn có thể thực hiện với khung cơ bản này, hãy tìm một câu thần chú truyền cảm hứng cho bạn và đưa nó vào cuộc sống!

Hướng dẫn này sẽ chỉ cho bạn cách làm như sau:

1. Viết mã dựa trên khối đơn giản cho bộ điều khiển micro: bit đũa phép

2. Xây dựng mạch chuyển nguồn cho quạt hosuehold 12V, 4A.

3. Viết mã dựa trên khối đơn giản cho một bộ thu kỳ diệu được kích hoạt bằng tín hiệu vô tuyến (hay còn gọi là bluetooth)

Bước 2: Mã nó: Bộ điều khiển Wand

Hãy bắt đầu với cây đũa thần của chúng ta! Chúng tôi đang sử dụng mã hóa dựa trên khối thông qua trang web Make Code, nhưng nếu bạn có kinh nghiệm về mã hóa, bạn cũng có thể lập trình micro: bit bằng cách sử dụng micropython hoặc C ++ trong môi trường mã hóa yêu thích của bạn (ví dụ: Idle, Visual Studio Code, v.v.).

Bước 1: Trong khối On Start, đặt số Radio Group. Chúng tôi sẽ sử dụng cùng một số cho bộ thu vi diệu: bit.

Bước 2: Quyết định cách bạn muốn cây đũa phép của mình kích hoạt hành động.

Micro: bit có gia tốc kế 3 trục, chúng tôi sẽ sử dụng công cụ này để đặt kích hoạt cử chỉ.

Giải pháp nhanh chóng: Sử dụng khối "khi lắc"!

Giải pháp dựa trên cử chỉ, phức tạp hơn:

Khám phá cách hoạt động của gia tốc kế bằng cách in vào cổng Nối tiếp với các khối "Giá trị ghi nối tiếp" (trong phần Nâng cao). Mở Arduino IDE Serial Monitor để quan sát đầu ra micro: bit khi bạn thực hiện các cử chỉ. Sử dụng các quan sát của bạn để thiết lập các trình kích hoạt. (Mã số 2)

Ví dụ trong Code số 2 là nỗ lực của tôi với cử chỉ Wingardium Leviosa: swish-and-flick! (xuống theo hướng z và sang trái theo hướng x). Sử dụng nguyên trạng hoặc làm điểm bắt đầu cho cử chỉ ma thuật yêu thích của riêng bạn!

Mẹo hữu ích:

(1) Vì bộ vi điều khiển xử lý thông tin siêu nhanh, khối tạm dừng cho chúng ta thời gian để hoàn thành phần đầu tiên của cử chỉ trước khi kiểm tra vi: bit cho phần thứ hai.

(2) Tôi đã thêm nhãn trục trên micro: bit để tôi có thể dễ dàng tìm ra cách chuyển động phù hợp cho phép Wingardium Leviosa - chắc chắn khuyên bạn nên làm điều này!

Bước 3: Sử dụng cử chỉ để gửi một số radio (hoặc chuỗi, chỉ cần nhất quán).

Khối "chuỗi gửi vô tuyến" và "số gửi vô tuyến" được tìm thấy trong tập hợp khối "vô tuyến".

Bước 4: Tải xuống và lưu mã vào micro: bit!

Bước 3: Xây dựng nó: Bộ thu ma thuật! (1/2)

Lấy vi mô thứ hai của bạn: bit, PCB của bạn, mỏ hàn của bạn và tất cả các bộ phận điện tử!

Tổng quan nhanh: Chúng tôi đang sử dụng nguồn micro: bit 3.3V để kích hoạt phía DC của rơle. Mạch hoàn thành khi chân micro: bit P0 bật bóng bán dẫn NPN. Bước 1: Hàn rơ le và bóng bán dẫn vào bảng mạch PCB của bạn.

Bước 2: Hàn diode qua chân nguồn DC của rơ le để bảo vệ micro: bit khỏi điện áp lạc khi cuộn dây rơ le chuyển mạch. Mặt âm của diode (đường màu xám) nên kết nối với nguồn dương DC của rơle ở chân.

Bước 3: Hàn một dây jumper vào chân cắm nguồn dương DC của relay. Kết nối một kẹp cá sấu giữa dây này và đệm đầu ra micro: bit 3.3V.

Bước 4: Hàn một dây jumper khác giữa chân ra nguồn DC (GND) của rơ le và chân thu của bóng bán dẫn.

Bước 5: Hàn dây nhảy thứ ba vào chân cực phát của bóng bán dẫn. Kết nối một kẹp cá sấu giữa dây này và miếng đệm micro: bit GND.

Bước 6: Hàn điện trở của bạn vào chân đế của bóng bán dẫn. Kết nối một kẹp cá sấu giữa đầu kia của điện trở và miếng đệm micro: bit P0.

Bước 4: Xây dựng nó: Bộ thu ma thuật! (2/2)

Bước 7: Tháo 1/2 (2 cm) cách điện khỏi dây 14 ở cả hai bên. Hàn một dây vào chân NO (thường mở) của rơ le và dây còn lại vào chân COM (hoặc cuộn 2) của rơ le.

Bước 8: Chỉ cắt dây nối ở một bên và loại bỏ ~ 1/2 (2cm) cách điện từ một bên của dây đã cắt.

Bước 9: Lấy dây khổ 14 luồn một đoạn ống co nhiệt lên mỗi dây.

Bước 10: Luồn một đầu của dây khổ 14 với một đầu của dây nối dài, sau đó xoắn kim loại lại với nhau. Giữ chặt ống co nhiệt với yêu thích của bạn. nguồn nhiệt (ví dụ: bật lửa, máy sấy tóc, v.v.). Lặp lại đối với các dây khác và ống co nhiệt.

Lưu ý: Định hướng của dây AC không quan trọng.

Bước 5: Mã hóa nó: Bộ thu ma thuật

Đã đến lúc mã hóa máy thu kỳ diệu của chúng tôi!

Bước 1: Đặt Radio Group thành số giống như cho Bộ điều khiển Wand. Bước 2: Kéo một khối "trên bộ điều khiển đã nhận trên sóng vô tuyến" và đặt nó thành "Số nhận được" (hoặc "Chuỗi nhận được" nếu bạn đã sử dụng khối đó cho Bộ điều khiển Đũa phép của mình).

Bước 3: Kéo khối lặp lại vào khối "trên đài đã nhận" và chuyển khối lặp lại 2 - 4 lần.

Bước 4: (Tùy chọn nhưng được khuyến nghị) Hiển thị biểu tượng trên micro: bit để cho bạn biết liệu nó có nhận được chuỗi hay không.

Điều này rất hữu ích nếu / khi bạn đang gỡ lỗi.

Bước 5: Bật Ghim kỹ thuật số 0! (hay còn gọi là "chân ghi kỹ thuật số P0" thành 1)

Khối này được tìm thấy trong khối "Ghim" trong tab Nâng cao.

Bước 6: Tạm dừng trong vài giây.

Tôi đã chọn 2 giây, bạn có thể giữ nguyên hoặc điều chỉnh theo ý muốn.

Bước 7: Tắt Ghim kỹ thuật số 0 ("chân ghi kỹ thuật số P0" thành 0) và hiển thị micro: bit.

Bước 8 (Tùy chọn nhưng được khuyến nghị): Thêm trình kích hoạt dự phòng bằng cách sử dụng nút micro: bit A cho mục đích thử nghiệm và gỡ lỗi:)

Thì đấy! Tải mã xuống micro Bộ thu ma thuật của bạn: bit và chúng tôi đã sẵn sàng cho chỗ dựa thần kỳ!

Bước 6: Kiểm tra và gỡ lỗi

Và bây giờ, đối với phần yêu thích của chúng tôi: thử nghiệm !!

Cấp nguồn cho micro: bit (qua pin hoặc microUSB), cắm dây mở rộng và cắm quạt vào dây mở rộng, sau đó di chuyển bộ điều khiển đũa phép của bạn để kiểm tra xem bộ thu huyền diệu có bật quạt hay không.

Khi bạn kiểm tra xong, hãy phủ keo nóng lên các kết nối bộ thu huyền diệu để giữ chúng cố định. Nếu bạn muốn có một giải pháp siêu bền, hãy sử dụng epoxy (không thấm nước là một tính năng bổ sung tuyệt vời). Khuyến nghị tránh phủ keo micro: bit để bạn có thể sử dụng nó cho các dự án trong tương lai.

Không hoạt động như mong đợi?

1. Quyền lực là vấn đề phổ biến nhất đối với các nhà sản xuất ở mọi cấp độ kinh nghiệm. Kiểm tra kỹ xem tất cả mọi thứ đã được cắm vào chưa. Sử dụng trình kích hoạt nhanh bộ điều khiển micro: bit để kiểm tra xem bộ thu có hiển thị biểu tượng "đã nhận tin nhắn" hay không.

2. Quạt không chuyển động? Khi công tắc chuyển tiếp, bạn sẽ nghe thấy tiếng lách cách. Sử dụng kích hoạt nhanh bộ điều khiển micro: bit và lắng nghe âm thanh.

Tôi đã nhận thấy rằng bộ pin micro: bit 2xAAA không đủ năng lượng để kích hoạt rơle. Tôi đã kết thúc chỉ sử dụng cáp microUSB nhưng một bộ pin 3xAAA cũng nên thực hiện thủ thuật.

3. Sử dụng đồng hồ vạn năng để kiểm tra tính liên tục của các mối nối hàn và nếu cần, điện áp trên các cuộn dây DC của rơle.

Bước 7: Xây dựng Dự án kỳ diệu của bạn

Bây giờ bạn đã kiểm tra và thực hành khả năng công nghệ kỳ diệu của mình, bạn đã sẵn sàng để xây dựng chỗ dựa kỳ diệu của mình! Sử dụng găng tay để giấu micro: bộ điều khiển đũa phép bit + bộ pin.

Đối với máy thu thần kỳ: Bạn muốn đặt chiếc lông vũ ở đâu và làm thế nào bạn có thể giấu chiếc quạt?

Đối với bản demo của tôi, tôi chỉ giấu máy quay của quạt (suỵt đừng nói !!), nhưng nếu bạn đang trực tiếp thực hiện màn trình diễn kỳ diệu của mình, bạn có thể xây một vòng vây để giấu quạt. Tôi thấy rằng lưới cửa sổ hoạt động hiệu quả để giúp che giấu các bộ phận trong khi vẫn cho phép không khí lưu thông qua.

Bạn muốn làm các loại phép thuật khác? Bạn có thể xây dựng các loại đạo cụ khác nhau! Thiết lập tương tự này sẽ hoạt động để bật bất kỳ thiết bị AC công suất thấp nào như loa hoặc màn hình! Chỉ cần đảm bảo rằng dòng điện tối đa rút ra nhỏ hơn 5A.

Bước 8: Tiến lên và trở nên kỳ diệu

Rất tiếc, trình độ thuật sĩ: trung cấp !! Thực hành cử chỉ của bạn để bạn thực sự có thể gây ấn tượng với tất cả mọi người. Và tất nhiên, hãy dạy người khác cách thực hiện phép thuật công nghệ này!

Để lại bình luận nếu bạn cần trợ giúp, có bất kỳ câu hỏi nào hoặc để thể hiện những sáng tạo của bạn!

Chúc các bạn vui vẻ!