Bacchetta magica Micro:bit! (Intermedio): 8 passaggi

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

"Qualsiasi tecnologia sufficientemente avanzata è indistinguibile dalla magia." (Arthur C. Clarke). Diamine sì lo è! Cosa stiamo aspettando, usiamo la tecnologia per creare il nostro tipo di magia!!

Questo progetto utilizza due microcontrollori micro:bit, una ventola di raffreddamento domestica e alcune piccole parti elettroniche per creare la nostra bacchetta magica. Ho scelto di usare il gesto Wingardium Leviosa, ma puoi sicuramente adattare questo progetto per lanciare altri incantesimi!

Si prega di notare che questo è un progetto intermedio perché comporta alta tensione e corrente. Utilizzare protocolli di sicurezza adeguati e avere sempre un altro adulto nelle vicinanze.

Difficoltà: Intermedia

Tempo di lettura: 15 min

Tempo di costruzione: ~ 1 ora

Costo: ~ $ 40

Forniture

• Bacchetta!

  Puoi acquistare bacchette personalizzate o essere creativo e crearne di tue

• Piuma (per galleggiare!)
• Guanto (per nascondere il controller della bacchetta micro:bit)

• Una (1) ventola di raffreddamento domestica (4A o meno)

  Non modifichiamo la ventola di raffreddamento, quindi prendine una che hai in casa o prendi in prestito una da un essere umano preferito

• Una (1) prolunga

  Modificheremo il cavo di prolunga, quindi usane uno in più che non ti serve o acquistane uno economico

• Due (2) micro: bit
• Due (2) batterie micro:bit e due (2) batterie AAA

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

• Due (2) cavi microUSB

• Un (1) PCB

  Il mio è di 2 cm x 8 cm, qualsiasi PCB simile o più grande funzionerà (ma sicuramente NON usare una breadboard in quanto non può gestire l'alta corrente)

• Un (1) relè a stato solido (JZC-11F)

  Nominale per ingresso 5Vdc e uscita 220/250 Vac e 5A. È possibile utilizzare un relè diverso purché possa commutare

• Un (1) transistor NPN
• Un (1) diodo
• Un (1) resistore da 100 Ohm
• Tre (3) clip a coccodrillo
• Tre (3) cavi per ponticelli, calibro 22
• Due (2) cavi per ponticelli, calibro 14 (valutazione minima 5A)
• Tubo termoretraibile (~ 4"/20 cm)

Passaggio 1: magia? Che cosa?! Come??

Una delle mie scene preferite del primo libro di Harry Potter è stata quando 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! Per imitare la mia scena preferita, volevo far levitare una piuma. Come possiamo spostare le piume da lontano nella vita reale? Con vento!!

Dopo aver creato una versione per principianti di questo progetto, non ero soddisfatto al 100%. Volevo raggiungere lo stato di mago di livello Hermione! Così ho progettato una seconda versione in grado di cambiare alimentazione per un grande ventilatore domestico.

Questa versione utilizza un relè a stato solido per commutare l'alimentazione CA con un trigger CC. Puoi imitare il mio disegno o, meglio ancora, crearne uno tuo! Ci sono TONNELLATE di variazioni per questo progetto che puoi realizzare con questa struttura di base, trova un incantesimo che ti ispiri e portalo in vita!

Questo tutorial ti mostrerà come fare quanto segue:

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

2. Costruire un circuito per commutare l'alimentazione per una ventola domestica da 12V, 4A.

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

Passaggio 2: codificalo: controller della bacchetta

Iniziamo con la nostra bacchetta magica! Utilizziamo la codifica basata su blocchi tramite il sito Web Make Code, ma se hai esperienza con la codifica puoi anche programmare micro: bit utilizzando micropython o C++ nel tuo ambiente di codifica preferito (ad es. Idle, Visual Studio Code, ecc.).

Passaggio 1: nel blocco On Start, impostare il numero del gruppo radio. Useremo lo stesso numero per il micro ricevitore magico: bit.

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

Il micro:bit ha un accelerometro a 3 assi, lo useremo per impostare un trigger gestuale.

Soluzione rapida: usa il blocco "on shake"!

Soluzione più complessa, basata sui gesti:

Scopri come funziona l'accelerometro stampando sulla porta seriale con i blocchi "Valore scrittura seriale" (nella sezione Avanzate). Apri il monitor seriale IDE Arduino per osservare l'output micro: bit mentre esegui i gesti. Usa le tue osservazioni per impostare i trigger. (Codice n. 2)

L'esempio nel codice n. 2 è il mio tentativo di un gesto di Wingardium Leviosa: swish-and-flick! (giù nella direzione z e sinistra nella direzione x). Usa così com'è 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: usa il gesto per inviare un numero radio (o una stringa, sii coerente).

I blocchi "stringa di invio radio" e "numero di invio radio" si trovano nel set di blocchi "radio".

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

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

Prendi il tuo secondo micro:bit, il tuo PCB, il tuo saldatore e tutte le parti elettroniche!

Panoramica rapida: stiamo utilizzando l'uscita di alimentazione micro: bit 3,3 V per attivare il lato CC del relè. Il circuito è completato quando il pin P0 micro: bit accende il transistor NPN. Passaggio 1: saldare il relè e il transistor alla scheda PCB.

Passaggio 2: saldare il diodo attraverso i pin di alimentazione CC del relè per proteggere il micro: bit dalla tensione parassita quando le bobine del relè commutano. Il lato negativo del diodo (linea grigia) dovrebbe collegarsi all'alimentazione positiva DC del relè nel pin.

Passaggio 3: saldare un ponticello all'ingresso dell'alimentazione positiva CC del relè. Collegare una clip a coccodrillo tra questo filo e il pad di uscita micro:bit 3.3V.

Passaggio 4: saldare un altro ponticello tra il pin di uscita alimentazione CC del relè (GND) e il pin del collettore del transistor.

Passaggio 5: saldare il terzo ponticello al pin dell'emettitore del transistor. Collegare una clip a coccodrillo tra questo filo e il pad GND micro:bit.

Passaggio 6: saldare la resistenza al pin di base del transistor. Collegare una clip a coccodrillo tra l'altra estremità del resistore e il pad micro: bit P0.

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

Passaggio 7: rimuovere 1/2 (2 cm) di isolamento dal filo calibro 14 su entrambi i lati. Saldare un filo al pin NO del relè (normalmente aperto) e l'altro filo al pin COM (o bobina 2) del relè.

Passaggio 8: tagliare il cavo di prolunga solo su un lato e rimuovere ~ 1/2 (2 cm) di isolamento dal lato del cavo tagliato.

Passaggio 9: afferrare il filo di calibro 14 e far scorrere un pezzo di tubo termoretraibile su ciascun filo.

Passaggio 10: allineare un'estremità del filo calibro 14 con un'estremità del filo della prolunga, quindi attorcigliare il metallo insieme. Fissare il tubo termoretraibile con il tuo preferito. fonte di calore (es. accendino, asciugacapelli, ecc.). Ripetere per gli altri fili e il tubo termoretraibile.

Nota: l'orientamento dei cavi CA non ha importanza.

Passaggio 5: codificalo: ricevitore magico

È ora di codificare il nostro magico ricevitore!

Passaggio 1: imposta il gruppo radio sullo stesso numero del controller della bacchetta. Passaggio 2: estrai un blocco "ricevuto su radio" e impostalo su "receivedNumber" (o "receivedString" se lo hai utilizzato per il controller della bacchetta).

Passaggio 3: trascina un blocco di ripetizione nel blocco "ricevuto su radio" e impostalo per ripetere 2 - 4 volte.

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

Questo è super utile se/quando stai eseguendo 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 2 secondi, puoi tenerlo o regolare 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: test e debug

E ora, per la nostra parte preferita: test!!

Accendi i tuoi micro: bit (tramite batteria o microUSB), collega la prolunga e collega la ventola alla prolunga, quindi sposta il controller della bacchetta per verificare che il ricevitore magico accenda la ventola.

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). Si consiglia di evitare di ricoprire il micro:bit di colla in modo da poterlo utilizzare per progetti futuri.

Non funziona come previsto?

1. La potenza è il problema più comune per i creatori di tutti i livelli di esperienza. Ricontrolla che tutte le cose siano collegate. Usa il grilletto rapido del controller micro:bit per verificare che il ricevitore mostri l'icona "ricevuto messaggio".

2. La ventola non si muove? Quando il relè commuta, sentirai un clic udibile. Usa il grilletto rapido del controller micro:bit e ascolta il suono.

Ho notato che il pacco batteria micro: bit 2xAAA era insufficiente per attivare il relè. Ho finito per usare solo il cavo microUSB, ma anche un pacco batteria 3xAAA dovrebbe fare il trucco.

3. Utilizzare un multimetro per verificare la continuità dei giunti di saldatura e, se necessario, la tensione attraverso le bobine CC del relè.

Passaggio 7: costruisci il tuo oggetto magico

Ora che hai testato e praticato le tue abilità tecnologiche magiche, sei pronto per costruire il tuo oggetto magico! Usa i guanti per nascondere il controller micro:bit bacchetta + pacco batteria.

Per il magico ricevitore: dove vuoi mettere la piuma e come puoi nascondere il ventaglio?

Per la mia demo, ho appena nascosto la ventola fuori dalla telecamera (shhhhh non dirlo!!), ma se stai facendo la tua magica esibizione di persona puoi costruire un recinto per nascondere la ventola. Ho scoperto che la rete dello schermo della finestra ha funzionato benissimo per aiutare a nascondere le parti pur lasciando passare l'aria.

Vuoi fare altri tipi di magia? Puoi costruire diversi tipi di oggetti di scena! Questa stessa configurazione funzionerà per accendere qualsiasi dispositivo CA a bassa potenza come altoparlanti o uno schermo! Assicurati solo che l'assorbimento di corrente massimo sia inferiore a 5 A.

Passaggio 8: vai avanti e sii magico

Diamine sì, livello da mago: intermedio!! Pratica il tuo gesto in modo da poter davvero impressionare tutte le persone. E, naturalmente, insegna agli altri come fare questa magia tecnologica!

Lascia un commento se hai bisogno di aiuto, se hai domande o per mostrare le tue creazioni!

Buon lavoro, amici!