Bacchetta magica Micro:bit! (Principiante): 8 passaggi (con immagini)

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Sebbene sia un po' complicato per noi umani non magici far levitare oggetti con le nostre menti, parole o bacchette, possiamo usare la tecnologia per fare (fondamentalmente) le stesse cose!

Questo progetto utilizza due micro: bit, alcune piccole parti elettroniche e alcuni oggetti quotidiani della casa per creare la nostra bacchetta magica.

Ho optato per l'incantesimo Wingardium Leviosa, ma puoi sicuramente adattare questo progetto per lanciare altri incantesimi:)

Difficoltà: Principiante+ (un po' di esperienza con la codifica e i circuiti è utile)

Tempo di lettura: 10 min

Tempo di costruzione: ~ 2 ore

Costo: ~ $ 35

Forniture

• Bacchetta!

  Puoi acquistare bacchette personalizzate o crearne una tua! Trova un bastoncino adatto e aggiungi un po' di stile (o lascialo scoperto!), oppure diventa creativo e creane uno con le cose che puoi trovare in casa

• Piuma (per galleggiare!)
• Guanto (per nascondere il controller della bacchetta micro:bit)
• Lattina di alluminio
• Piccolo pezzo di cartone (~ 2" x 2"/5 cm x 5 cm)
• Due (2) micro: bit

• Due (1) batterie e batterie micro:bit

  Se ottieni il pacchetto micro:bit Go, viene fornito con un pacco batteria e batterie

• Due (2) cavi microUSB
• Una (1) breadboard mezza misura (o mini)
• Un (1) piccolo motore CC da 5 V

• Un (1) supporto motore

  Oppure costruiscine uno con tasselli di cartone e/o legno

• Una (1) batteria da 9 V e cavi della clip della batteria

• Un (1) MOSFET a canale N

  Ho usato un D4N06L (scheda tecnica qui) che è valutato per 4A, 60Vdc. È possibile utilizzare un MOSFET diverso purché in grado di gestire almeno 3A e 9Vdc

• Un (1) resistore da 100 Ohm
• Un (1) diodo
• Quattro (4) fili da alligatore a pin
• Un (1) cavo jumper

Passaggio 1: cosa stiamo facendo??

Una delle mie scene preferite del primo libro di Harry Potter è stata quando, dopo che tutti gli altri studenti stanno lottando, Hermoine fa galleggiare una piuma con l'incantesimo Wingardium Leviosa. Questo semplice incantesimo cattura l'essenza del motivo per cui amiamo la magia: letteralmente con un semplice movimento del polso e poche parole scelte, possiamo far accadere istantaneamente cose sorprendenti (e impressionanti).

Anche se non abbiamo esattamente quel tipo di magia, abbiamo una tecnologia che a volte sembra miracolosa. Quindi questo tipo di conta!

Ormai avrai probabilmente indovinato: per imitare la mia scena preferita, volevo levitare una piuma. Per questo, possiamo usare la forza del vento! Per questo tutorial per principianti, ho scelto di utilizzare un piccolo motore a 5 V CC con pale della ventola ricavate da una lattina di alluminio. Puoi imitare il mio disegno o, meglio ancora, crearne uno tuo!

Questo tutorial ti mostrerà come fare quanto segue:

1. Scrivi un semplice codice basato su blocchi per un controller micro:bit wand

2. Costruisci un circuito per controllare un piccolo motore CC da 5 V

3. Scrivi un semplice codice basato su blocchi per un ricevitore magico che viene attivato con un segnale radio (noto anche come bluetooth)

4. Crea una configurazione per rendere la nostra tecnologia davvero magica!

Passaggio 2: codificalo: controller della bacchetta

Iniziamo con la nostra bacchetta magica!

Poiché si tratta di un progetto adatto ai principianti, stiamo utilizzando la codifica basata su blocchi sul sito Web di Make Code. Tuttavia, se hai più esperienza con la codifica, puoi anche programmare il micro: bit usando micropython o C++ nel tuo ambiente di codifica preferito (ad esempio Idle, Visual Studio Code, ecc.).

Va bene, blocchiamo!

Passaggio 1: nel blocco On Start, impostare il numero del gruppo radio

Scegli un numero che ami e che ricorderai, poiché ne avremo bisogno anche per il ricevitore.

Passaggio 2: decidi come vuoi che la tua bacchetta inneschi l'azione.

Il micro:bit ha un accelerometro che misura i cambiamenti di accelerazione nelle nostre tre dimensioni spaziali: su/giù, sinistra/destra e avanti/indietro.

Soluzione rapida: usa il blocco "on shake"! (Codice n. 1, foto 2)

Soluzione più complessa, basata sui gesti: esplora come funziona l'accelerometro e osserva l'output mentre muovi il micro: bit (apri il monitor seriale IDE di Arduino per vedere l'output, se hai bisogno di aiuto con questo dai un'occhiata a questo tutorial). Usa le tue osservazioni per impostare i trigger. (Codice n. 2, foto 3)

L'esempio nel codice n. 2 è il mio tentativo di un gesto di Wingardium Leviosa: swish-and-flick! (basso e sinistra). Useas-is o come punto di partenza per il tuo gesto magico preferito!

Consigli utili:

(1) Poiché i microcontrollori elaborano le informazioni molto rapidamente, il blocco di pausa ci dà il tempo di completare la prima parte del gesto prima che il micro: bit controlli la seconda parte.

(2) Ho aggiunto le etichette degli assi sul micro:bit in modo da poter capire più facilmente come ottenere il movimento giusto per l'incantesimo Wingardium Leviosa - lo consiglio vivamente!

Passaggio 3: utilizzare il gesto per inviare un numero radio.

Il blocco "numero di invio radio" si trova nel set di blocchi "radio". Qualsiasi numero (razionale, reale, non infinito) funzionerà!

Passaggio 4: scarica e salva il codice sul micro:bit

Le spie di alimentazione micro: bit lampeggeranno mentre questo sta accadendo, quando hanno finito di lampeggiare il codice ha finito di caricare.

Passaggio 3: costruiscilo: ricevitore magico! (1/2)

Prendi il tuo secondo micro:bit, la tua breadboard e tutte le parti e i pezzi elettronici divertenti!

Passaggio 1: inserisci il transistor MOSFET nella breadboard. (Foto 1)

Si consiglia di avere la parte nera del transistor rivolta verso di sé in modo che i riferimenti dei pin in queste istruzioni siano accurati:)

Passaggio 2: prendi una delle clip a coccodrillo con estremità pin e collegala dal pin P0 micro:bit a una riga aperta nella breadboard. (Foto 2)

Passaggio 3: collegare la resistenza tra il filo micro: bit P0 e il pin MOSFET Gate (pin più a sinistra). (Foto 3)

Passaggio 4: collegare una clip a coccodrillo con estremità pin tra il pin GND micro: bit e il pin sorgente MOSFET (pin più a destra). (Foto 4)

Passaggio 4: costruiscilo: ricevitore magico! (2/2)

Passaggio 5: utilizzando le due clip a coccodrillo con estremità rimanenti, collegare i cavi del motore a due file aperte nella breadboard. (Foto 1)

Passaggio 6: collegare il cavo del ponticello da uno dei cavi del motore al pin di drenaggio del MOSFET (pin centrale). (Foto 2)

Passaggio 7: collegare il diodo ai terminali del motore in modo che il lato negativo (con la striscia) si colleghi al filo del motore rimanente (filo giallo nella foto). (Foto 3)

Passaggio 8: collegare il cavo negativo (nero) della batteria al pin della sorgente MOSFET (stessa riga di micro: bit GND). (Foto 4)

Passaggio 9: collegare il cavo positivo (rosso) della batteria al cavo motore rimanente (filo giallo). (Foto 4)

Passaggio 5: codificalo: ricevitore magico

Passaggio 1: impostare il gruppo radio in modo che sia lo stesso del controller Wand.

Passaggio 2: estrai un blocco "ricevuto alla radio" e impostalo su "receivedNumber".

Passaggio 3: trascina un blocco di ripetizione nel blocco "ricevuto su radio" e impostalo per ripetere 2 - 3 volte.

Passaggio 4: (Facoltativo ma consigliato) Mostra un'icona sul micro:bit per farti sapere se ha ricevuto la stringa.

Questo è super utile per il debug.

Passaggio 5: attiva il pin digitale 0! (noto anche come "pin di scrittura digitale P0" su 1)

Questo blocco si trova nel blocco "Pin" nella scheda Avanzate.

Passaggio 6: Pausa per alcuni secondi.

Ho scelto 4 secondi, puoi tenerlo o regolarlo come desideri.

Passaggio 7: disattivare il pin digitale 0 ("pin di scrittura digitale P0" su 0) e il display micro: bit.

Passaggio 8 (facoltativo ma consigliato): aggiungi un trigger di backup utilizzando il pulsante micro: bit A per scopi di test e debug:)

Ecco! Scarica il codice sul tuo Magical Receiver micro:bit e siamo pronti per il magico prop!

Passaggio 6: facciamo un po' di vento

Facciamo un generatore eolico!! AKA un fan:) Accendi una pistola per colla a caldo e prendi le forbici, il pennarello indelebile, la lattina di alluminio e del cartone.

Passaggio 1: ritaglia con cura un rettangolo di alluminio da una lattina vuota e un piccolo cerchio di cartone di circa 1 cm di diametro.

Passaggio 2: stampa il modello del ventaglio di carta nella foto 1 al 50% in scala. Taglia una delle pale della ventola e tracciala cinque (5) volte sul foglio di alluminio.

Passaggio 3: ritaglia con cura le pale della ventola in alluminio e incollale sul cerchio di cartone a intervalli uguali.

Passaggio 4: incolla il supporto del motore su un pezzo di cartone (ho anche aggiunto "gambe" fatte di tasselli di legno per facilitare il collegamento dei coccodrilli).

Altre opzioni

• Usa l'albero di trasmissione del motore per far girare gli oggetti o fai degli ingranaggi/leve per muovere le cose in direzioni diverse
• Se colleghi micro:bit agli altoparlanti, può anche riprodurre suoni!
• Inizia con qualcosa di semplice e gioca per trovare qualcosa che ti faccia sentire magico.

Passaggio 7: prova tutte le cose

E ora, per la nostra parte preferita: test!! Accendi i tuoi micro: bit (e collega la batteria) e muovi il controller della bacchetta (o usa il grilletto rapido del pulsante) per verificare che il nostro magico ricevitore muova il motore.

Quando hai finito di testare, ricopri le connessioni magiche del ricevitore con la colla a caldo per tenerle in posizione. Se vuoi una soluzione ultra permanente, usa la resina epossidica (l'impermeabilità è una bella caratteristica bonus). Fai attenzione a evitare di incollare (e soprattutto epossidica) sui tuoi micro:bit in modo da poterli ancora usare per progetti futuri!

Nota: quando si accende tutto per la prima volta, il motore potrebbe iniziare a girare senza segnale. Attiva il controller della bacchetta e dovrebbe fermarsi, quindi comportarsi come previsto.

Non funziona come previsto?

Il debug è una parte quasi inevitabile della costruzione delle cose, quindi congratulazioni! Sei ufficialmente un creatore! Ecco alcuni suggerimenti per il debug:

1. La potenza è il problema più comune per i creatori di tutti i livelli di esperienza. Ricontrolla che la batteria sia collegata correttamente e che entrambe le spie di alimentazione micro:bit siano accese (quelle piccole luci gialle vicino alla porta microUSB).

2. Il motore non si muove? Assicurati che nessuno dei cavi o altri oggetti siano d'intralcio.

3. Motore che tira la piuma verso di essa anziché allontanarla? Invertire l'orientamento dei cavi del motore. Ciò farà girare il motore nella direzione opposta e quindi l'aria verrà spinta nella direzione opposta.

Passaggio 8: crea un po' di magia

Siamo praticamente dei maghi ora! Usa i guanti per nascondere e tenere in mano il controller della bacchetta micro:bit e il pacco batteria. Nascondi il tuo magico ricevitore in un fantastico contenitore per stupire davvero tutte le persone. Ho afferrato una pila di libri vuota, ho praticato un foro nella parte superiore e ho incollato il mio motore con la ventola all'interno.

Questo è tutto! Pratica il tuo incantesimo e stupisci i tuoi amici con i tuoi nuovi poteri.

Domande, commenti, creazioni? Lascia un commento! Buon lavoro, esseri magici!

Secondo classificato nel Make it Move