Mikro:bit Tongkat Sihir! (Menengah): 8 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

"Setiap teknologi yang cukup maju tidak dapat dibedakan dari sihir." (Arthur C. Clarke). Heck ya itu! Tunggu apa lagi, mari gunakan teknologi untuk menciptakan keajaiban kita sendiri!!

Proyek ini menggunakan dua mikrokontroler mikro:bit, kipas pendingin rumah tangga, dan beberapa komponen elektronik kecil untuk membuat tongkat ajaib kita sendiri. Saya memilih untuk menggunakan gerakan Wingardium Leviosa, tetapi Anda pasti dapat mengadaptasi proyek ini untuk menggunakan mantra lain!

Harap dicatat bahwa ini adalah proyek perantara karena melibatkan tegangan dan arus tinggi. Gunakan protokol keselamatan yang tepat dan selalu ada orang dewasa lain di dekatnya.

Kesulitan: Menengah

Waktu Baca: 15 menit

Waktu Pembuatan: ~ 1 jam

Biaya: ~ $40

Perlengkapan

• Tongkat sihir!

  Anda dapat membeli tongkat kustom atau berkreasi dan membuatnya sendiri

• Bulu (untuk mengambang!)
• Sarung tangan (untuk menyembunyikan pengontrol tongkat mikro:bit)

• Satu (1) kipas pendingin rumah tangga (4A atau kurang)

  Kami tidak memodifikasi kipas pendingin jadi ambil satu yang Anda miliki di sekitar rumah atau pinjam dari manusia favorit

• Satu (1) kabel ekstensi

  Kami AKAN memodifikasi kabel ekstensi, jadi gunakan yang tambahan yang tidak Anda perlukan atau beli yang murah

• Dua (2) mikro: bit
• Dua (2) paket baterai mikro:bit dan dua (2) baterai AAA

  Jika Anda mendapatkan bundel micro:bit Go, ia dilengkapi dengan paket baterai dan baterai:)

• Dua (2) kabel microUSB

• Satu (1) PCB

  Milik saya berukuran 2cm x 8cm, PCB yang serupa atau lebih besar akan berfungsi (tapi jelas JANGAN menggunakan papan tempat memotong roti karena tidak dapat menangani arus tinggi)

• Satu (1) relai keadaan padat (JZC-11F)

  Dinilai untuk input 5Vdc dan output 220/250 Vac dan 5A. Anda dapat menggunakan relai yang berbeda selama dapat beralih

• Satu (1) transistor NPN
• Satu (1) dioda
• Satu (1) resistor 100 Ohm
• Tiga (3) klip buaya
• Tiga (3) kabel jumper, 22 Gauge
• Dua (2) kabel jumper, 14 gauge (minimum rating 5A)
• Tabung panas menyusut (~ 4"/20cm)

Langkah 1: Sihir? Apa?! Bagaimana??

Salah satu adegan favorit saya dari buku Harry Potter pertama adalah ketika Hermoine membuat bulu melayang dengan mantra Wingardium Leviosa. Mantra sederhana ini menangkap esensi mengapa kita menyukai sihir: bahwa hanya dengan menjentikkan pergelangan tangan kita dan beberapa kata pilihan, kita dapat langsung membuat hal-hal yang mengejutkan (dan mengesankan) terjadi.

Meskipun kami tidak memiliki keajaiban seperti itu, kami memiliki teknologi yang terkadang tampak ajaib. Jadi semacam itu penting! Untuk meniru adegan favorit saya, saya ingin melayangkan bulu. Bagaimana kita bisa memindahkan bulu dari jauh di kehidupan nyata? Dengan angin!!

Setelah membangun versi pemula dari proyek ini, saya tidak 100% puas. Saya ingin mencapai status penyihir tingkat Hermione! Jadi saya merancang versi kedua yang dapat mengganti daya untuk kipas rumah tangga yang besar.

Versi ini menggunakan relai solid state untuk mengalihkan daya AC dengan pemicu DC. Anda dapat meniru desain saya atau, lebih baik lagi, buat sendiri! Ada BANYAK variasi untuk proyek ini yang dapat Anda buat dengan kerangka dasar ini, temukan mantra yang menginspirasi Anda dan hidupkan!

Tutorial ini akan menunjukkan kepada Anda bagaimana melakukan hal berikut:

1. Tulis kode berbasis blok sederhana untuk pengontrol tongkat mikro:bit

2. Bangun sirkuit untuk mengalihkan daya untuk kipas rumah tangga 12V, 4A.

3. Tulis kode berbasis blok sederhana untuk penerima ajaib yang dipicu dengan sinyal radio (alias bluetooth)

Langkah 2: Beri Kode: Pengontrol Tongkat

Mari kita mulai dengan tongkat ajaib kita! Kami menggunakan pengkodean berbasis blok melalui situs web Make Code, tetapi jika Anda memiliki pengalaman dengan pengkodean, Anda juga dapat memprogram mikro:bit menggunakan micropython atau C++ di lingkungan pengkodean favorit Anda (mis. Idle, Visual Studio Code, dll.).

Langkah 1: Di blok On Start, atur nomor Radio Group. Kami akan menggunakan nomor yang sama untuk mikro:bit penerima ajaib.

Langkah 2: Putuskan bagaimana Anda ingin tongkat Anda memicu tindakan.

Mikro: bit memiliki akselerometer 3-sumbu, kami akan menggunakan ini untuk mengatur pemicu gerakan.

Solusi cepat: Gunakan blok "saat goyang"!

Solusi berbasis gerakan yang lebih kompleks:

Jelajahi cara kerja akselerometer dengan mencetak ke port Serial dengan blok "Nilai tulis serial" (di bawah bagian Lanjutan). Buka Serial Monitor Arduino IDE untuk mengamati output mikro:bit saat Anda membuat gerakan. Gunakan pengamatan Anda untuk mengatur pemicu. (Kode No. 2)

Contoh dalam Kode No. 2 adalah usaha saya pada gerakan Wingardium Leviosa: desir-dan-jentikkan! (bawah ke arah z dan ke kiri ke arah x). Gunakan apa adanya atau sebagai titik awal untuk gerakan magis favorit Anda sendiri!

Kiat Bermanfaat:

(1) Karena mikrokontroler memproses informasi dengan sangat cepat, blok jeda memberi kita waktu untuk menyelesaikan bagian pertama gerakan sebelum mikro:bit memeriksa bagian kedua.

(2) Saya menambahkan label sumbu pada mikro:bit sehingga saya dapat lebih mudah mengetahui cara mendapatkan gerakan yang tepat untuk mantra Wingardium Leviosa -- sangat merekomendasikan ini!

Langkah 3: Gunakan gerakan untuk mengirim nomor radio (atau string, konsisten saja).

Blok "radio send string" dan "radio send number" ditemukan di set blok "radio".

Langkah 4: Unduh dan simpan kode ke mikro: bit!

Langkah 3: Bangun Ini: Penerima Ajaib! (1/2)

Ambil mikro: bit kedua Anda, PCB Anda, besi solder Anda, dan semua bagian elektronik!

Tinjauan singkat: Kami menggunakan daya keluar mikro: bit 3.3V untuk memicu sisi DC relai. Rangkaian selesai ketika pin mikro:bit P0 beralih pada transistor NPN. Langkah 1: Solder relai dan transistor ke papan PCB Anda.

Langkah 2: Solder dioda melintasi pin daya DC relai untuk melindungi mikro: bit dari tegangan nyasar saat kumparan relai beralih. Sisi negatif dioda (garis abu-abu) harus terhubung ke relai daya positif DC di pin.

Langkah 3: Solder satu kabel jumper ke relay DC power positif inpin. Hubungkan klip buaya antara kabel ini dan bantalan keluaran mikro:bit 3.3V.

Langkah 4: Solder kabel jumper lain antara pin relay DC power out (GND) dan pin kolektor transistor.

Langkah 5: Solder kabel jumper ketiga ke pin emitor transistor. Hubungkan klip buaya antara kabel ini dan bantalan GND mikro:bit.

Langkah 6: Solder resistor Anda ke pin basis transistor. Hubungkan klip buaya antara ujung resistor yang lain dan bantalan mikro:bit P0.

Langkah 4: Bangun: Penerima Ajaib! (2/2)

Langkah 7: Lepaskan isolasi 1/2 (2 cm) dari kabel pengukur 14 di kedua sisi. Solder satu kabel ke pin relai NO (biasanya terbuka) dan kabel lainnya ke pin relai COM (atau koil 2).

Langkah 8: Potong kabel ekstensi hanya di satu sisi, dan lepaskan ~ 1/2 (2cm) insulasi dari sisi kabel yang dipotong.

Langkah 9: Ambil 14 kawat pengukur dan geser sepotong tabung panas menyusut ke setiap kawat.

Langkah 10: Sejajarkan salah satu ujung kabel pengukur 14 dengan salah satu ujung kabel kabel ekstensi, lalu putar logam bersama-sama. Amankan tabung heat shrink dengan favorit Anda. sumber panas (misalnya korek api, pengering rambut, dll.). Ulangi untuk kabel lainnya dan tabung heat shrink.

Catatan: Orientasi kabel AC tidak masalah.

Langkah 5: Kode Ini: Penerima Ajaib

Saatnya membuat kode penerima ajaib kami!

Langkah 1: Atur Radio Group ke nomor yang sama seperti untuk Wand Controller. Langkah 2: Tarik blok "di radio diterima" dan atur ke "receivedNumber" (atau "receivedString" jika Anda menggunakannya untuk Wand Controller Anda).

Langkah 3: Seret blok berulang ke blok "di radio diterima" dan alihkan untuk mengulang 2 - 4 kali.

Langkah 4: (Opsional tetapi disarankan) Tampilkan ikon pada mikro:bit untuk memberi tahu Anda jika menerima string.

Ini sangat membantu jika/saat Anda melakukan debugging.

Langkah 5: Nyalakan Pin Digital 0! (alias "pin tulis digital P0" ke 1)

Blok ini ditemukan di bawah blok "Pin" di bawah tab Advanced.

Langkah 6: Jeda selama beberapa detik.

Saya memilih 2 detik, Anda dapat menyimpan ini atau menyesuaikan sesuai keinginan.

Langkah 7: Matikan Digital Pin 0 ("digital write pin P0" ke 0) dan tampilan mikro:bit.

Langkah 8 (Opsional tetapi disarankan): Tambahkan pemicu cadangan menggunakan tombol mikro:bit A untuk tujuan pengujian dan debugging:)

Voila! Unduh kode ke mikro:bit Penerima Ajaib Anda dan kami siap untuk penyangga ajaib!

Langkah 6: Uji & Debug

Dan sekarang, untuk bagian favorit kami: pengujian!!

Nyalakan mikro:bit Anda (melalui baterai atau microUSB), colokkan kabel ekstensi dan colokkan kipas ke kabel ekstensi, lalu gerakkan pengontrol tongkat Anda untuk memeriksa apakah penerima ajaib menyalakan kipas.

Setelah Anda selesai menguji, lapisi sambungan penerima ajaib dengan lem panas untuk menahannya di tempatnya. Jika Anda menginginkan solusi ultra-permanen, gunakan epoksi (tahan air adalah fitur bonus yang bagus). Direkomendasikan untuk menghindari menutupi mikro:bit di lem sehingga Anda dapat menggunakannya untuk proyek-proyek masa depan.

Tidak bekerja seperti yang diharapkan?

1. Kekuatan adalah masalah paling umum bagi pembuat dari semua tingkat pengalaman. Periksa kembali apakah semua sudah terpasang. Gunakan pemicu cepat pengontrol mikro:bit untuk menguji apakah penerima menunjukkan ikon "mendapat pesan".

2. Kipas tidak bergerak? Saat relai beralih, Anda akan mendengar bunyi klik. Gunakan pemicu cepat pengontrol mikro:bit dan dengarkan suaranya.

Saya memang memperhatikan bahwa paket baterai mikro:bit 2xAAA tidak memiliki daya yang cukup untuk memicu relai. Saya akhirnya hanya menggunakan kabel microUSB tetapi paket baterai 3xAAA juga harus melakukan trik.

3. Gunakan multimeter untuk memeriksa kontinuitas sambungan solder Anda dan, jika perlu, tegangan melintasi kumparan DC relai.

Langkah 7: Bangun Alat Peraga Ajaib Anda

Sekarang setelah Anda menguji dan melatih kemampuan teknologi magis Anda, Anda siap untuk membangun penyangga ajaib Anda! Gunakan sarung tangan untuk menyembunyikan mikro: pengontrol tongkat bit + paket baterai.

Untuk penerima ajaib: Di mana Anda ingin meletakkan bulu dan bagaimana cara menyembunyikan kipas?

Untuk demo saya, saya baru saja menyembunyikan kipas dari kamera (shhhh jangan bilang!!), tetapi jika Anda melakukan pertunjukan ajaib Anda secara langsung, Anda dapat membuat penutup untuk menyembunyikan kipas. Saya menemukan bahwa jaring layar jendela bekerja sangat baik untuk membantu menyembunyikan bagian-bagian sambil tetap membiarkan aliran udara masuk.

Ingin melakukan jenis sihir lainnya? Anda dapat membangun berbagai jenis alat peraga! Pengaturan yang sama ini akan berfungsi untuk menghidupkan perangkat AC berdaya rendah seperti speaker atau layar! Pastikan bahwa penarikan arus maksimum kurang dari 5A.

Langkah 8: Maju dan Jadilah Ajaib

Ya, tingkat penyihir: menengah!! Latih gerakan Anda sehingga Anda benar-benar dapat membuat semua orang terkesan. Dan tentu saja, ajari orang lain bagaimana melakukan keajaiban teknologi ini!

Tinggalkan komentar jika Anda memerlukan bantuan, memiliki pertanyaan, atau untuk memamerkan kreasi Anda!

Selamat membuat, teman-teman!