Cho phép tạo ra một quả cầu pha lê ma thuật với phép thuật! ~ Arduino ~: 9 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:35

Trong phần này, chúng tôi sẽ tạo ra một Quả cầu ma thuật sử dụng cảm biến chuyển động và máy quét RFID để điều khiển hoạt ảnh của đèn LED bên trong.

Bước 1: Vật liệu bạn cần

Đối với dự án này, bạn sẽ cần các công cụ và vật liệu sau:

• Một Arduino Uno
• Cảm biến MPU-6050 với cảm biến Gia tốc, Con quay hồi chuyển và Nhiệt độ.
• Đầu đọc RFID RC522
• một số Thẻ tương thích (tôi đã sử dụng NTAG215s)
• 36 LED trắng
• 36 LED đỏ
• 36 đèn LED xanh lam
• 8 bóng bán dẫn NPN, tôi đã sử dụng IRF520
• Bóng nhựa trong, đường kính 16cm
• Breadboard nhỏ
• Bộ pin 9V (6xAA)
• Cáp Lotsa

Công cụ:

• máy in 3D
• Sắt hàn

Bước 2: Vỏ

Việc đầu tiên chúng ta sẽ làm là chuẩn bị lớp vỏ bên ngoài của quả bóng, để làm điều đó, bạn chỉ cần chà nhám bên trong quả bóng nhựa.

Bạn sẽ có thể nhìn thấy các nét bạn thực hiện khi chà nhám nó, vì vậy hãy dành thời gian của bạn và thực hiện trong các vòng tròn nhỏ để có một mẫu đồng đều.

Bước 3: Bộ xương hỗ trợ

Điều tiếp theo chúng tôi sẽ xây dựng là khung hỗ trợ.

Khung này sẽ giữ tất cả đèn LED tại chỗ và chứa phần còn lại của các thiết bị điện tử. Nó có đường kính bên ngoài là 13cm, do đó có khoảng 1, 5cm giữa đèn led và vỏ, chúng ta sẽ lấp đầy bằng vật liệu khuếch tán. Cuối cùng, đầu đọc RFID cũng sẽ phải vừa với bên ngoài khung xương, vì vậy tôi đã tạo một mô hình 3D bao gồm 6 xương sườn, với mỗi đường sườn có các clip nhỏ ở bên cạnh mà đèn LED phù hợp. có 18 clip, 6 cho mỗi màu.

Vì tất cả các sườn đều giống nhau, bạn có thể in một sườn 6 lần. Bạn đã có thể tiếp tục với bước tiếp theo khi bạn đã in được một khung sườn, để tiết kiệm thời gian trong khi phần còn lại là in.

Bước 4: Đi dây đèn LED

Bây giờ, chúng ta sẽ nối dây từng chiếc xương sườn.

Mỗi bên sườn có 6 đèn LED trắng ở hàng trung tâm, 6 đèn LED đỏ ở một trong các hàng bên ngoài và 6 đèn LED xanh lam ở hàng bên ngoài còn lại.

Dán đèn LED của bạn vào các kẹp thích hợp của chúng và đảm bảo căn chỉnh cực tính của đèn LED sao cho mỗi sườn có một đầu dương và một đầu âm, với tất cả những phần đó cũng xếp hàng.

Đầu tiên, hàn ba đầu trên cùng và gắn ba đèn LED dưới cùng của mỗi hàng với nhau để chúng được kết nối thành chuỗi. Sau đó, kết nối cả hai đầu dương của hàng với một dây và cả hai đầu âm để cả hai phần được kết nối song song.

lặp lại cho tất cả 6 xương sườn.

Bước 5: Kết nối các sườn

Khi bạn đã hoàn thành việc đấu dây cho từng sườn riêng lẻ, đã đến lúc kết nối các sườn với bộ pin

Bạn có thể nối các đầu cực dương của tất cả các hàng LED màu xanh lam và trắng trực tiếp vào cáp 9V của bộ pin.

Đèn LED màu đỏ của tôi có điện áp thấp hơn một chút so với đèn LED khác của tôi, có nghĩa là trước tiên tôi phải kết nối tất cả các đầu dương của các hàng của chúng, sau đó kết nối nó với 9V bằng một điện trở. Nếu tất cả đèn LED của bạn có cùng điện áp, bạn có thể bỏ qua bước này.

Bước 6: Đấu dây đèn LED cho Arduino

Bây giờ, các bóng bán dẫn phát huy tác dụng.

Lấy breadboard nhỏ của bạn và đấu dây tất cả các chân nối đất vào mặt đất của Arduino, sau đó kết nối các chân Kỹ thuật số của arduino với các chân giữa của Bóng bán dẫn. Tôi đã sử dụng chân 1 đến 6 cho đèn LED màu trắng và chân 7 và 8 cho màu đỏ và xanh lam. Bây giờ bạn có thể kết nối mỗi đầu âm của các hàng đèn LED màu trắng với bóng bán dẫn tương ứng của chúng, đảm bảo không làm rối thứ tự. Sau đó kết nối các dây dẫn âm màu xanh và đỏ với bóng bán dẫn tương ứng của chúng.

Bước 7: Kết nối các cảm biến

Bây giờ chúng ta sẽ kết nối các cảm biến.

Cảm biến chuyển động kết nối dễ dàng, chỉ cần kết nối VCC với chân 5V, Gound to Ground, SCL và SCA với chân SCL và SCA trên bo mạch của bạn

Đầu đọc RFID cần nhiều dây hơn: (bên trái là RFID, bên phải là Arduino)

• SDA -> 10
• SCK -> 13
• MOSI-> 11
• MISO-> 12
• IRQ không được sử dụng
• GND -> GND
• RST -> 9
• 3,3V -> 3,3V

Đảm bảo dây của đầu đọc RFID đủ dài để nó có thể nằm ngoài Skeleton

Bước 8: Thời gian mã hóa

Bây giờ chúng ta đã kết nối mọi thứ, đã đến lúc dành cho mã!

Để sử dụng trình đọc RFID, bạn sẽ cần Thư viện này: https://github.com/miguelbalboa/rfid và thư viện SPI tích hợp sẵn.

Để sử dụng cảm biến chuyển động, bạn sẽ cần sử dụng thư viện Wire được tích hợp sẵn, vì đây là thiết bị IC2.

Mặc dù tôi sẽ không dán toàn bộ mã của mình ở đây, nhưng tôi sẽ nói về các phần của nó:

Để chỉ định một hoạt ảnh duy nhất cho một thẻ nfc cụ thể, tôi đã lưu các ID của mỗi thẻ vào một biến, để khi trình đọc RFID đọc một thẻ, nó sẽ so sánh ID của nó với các thẻ đã lưu và thông qua lệnh if-statement cho chức năng hoạt ảnh được chỉ định.

Cảm biến chuyển động chỉ cần đọc giá trị của bất kỳ trục nào đã chọn, nếu giá trị đọc là dương thì đèn đỏ được bật và nếu là âm thì đèn xanh sẽ được bật.

Bước 9: Đóng nắp và khởi đầu cuối cùng

Chúng tôi sắp hoàn thành!

Để kết thúc dự án, bạn chỉ cần gấp một túi nhựa vào mỗi nửa quả cầu làm vật liệu khuếch tán, nhẹ nhàng đặt quả bóng bên trong vào một nửa và đóng nửa còn lại lên trên. Sau đó, bạn đã hoàn thành!

Giờ đây, bạn có thể chọn gói các thẻ NFC của mình theo bất kỳ cách nào bạn muốn, bạn có thể dán chúng vào các trang của một cuốn sách cũ và để các trang hoạt động như những câu thần chú mà quả bóng đang đọc, hoặc như tôi đã làm, in ra một vài tờ giấy da giả, viết hoặc vẽ trên chúng và dán các nhãn NFC ở mặt sau. Tadaa, bạn đã chuẩn bị xong phép thuật!

Và với điều đó, chúng tôi đã hoàn thành dự án của mình!