Micro: bit Magic Wand! (Αρχάριος): 8 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:34

Ενώ είναι λίγο δύσκολο για εμάς τους μη-μαγικούς ανθρώπους να μεταφέρουμε αντικείμενα με το μυαλό, τις λέξεις ή τα ραβδιά μας, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την τεχνολογία για να κάνουμε (βασικά) τα ίδια πράγματα!

Αυτό το έργο χρησιμοποιεί δύο μικροσκοπικά: κομμάτια, μερικά μικρά ηλεκτρονικά μέρη και μερικά καθημερινά αντικείμενα από το σπίτι για να δημιουργήσουμε το δικό μας μαγικό ραβδί.

Πήγα για το ξόρκι Wingardium Leviosa, αλλά σίγουρα μπορείτε να προσαρμόσετε αυτό το έργο για να κάνετε άλλα ξόρκια:)

Δυσκολία: Αρχάριος+ (λίγη εμπειρία με κωδικοποίηση και κυκλώματα είναι χρήσιμη)

Χρόνος ανάγνωσης: 10 λεπτά

Χρόνος κατασκευής: ~ 2 ώρες

Κόστος: ~ 35 $

Προμήθειες

• Ραβδί!

  Μπορείτε να αγοράσετε προσαρμοσμένα ραβδιά ή να φτιάξετε τα δικά σας! Βρείτε ένα κατάλληλο μπαστούνι και προσθέστε λίγη αίσθηση (ή αφήστε το γυμνό!), Ή γίνετε δημιουργικοί και φτιάξτε ένα από τα πράγματα που μπορείτε να βρείτε στο σπίτι

• Φτερό (για πλωτό!)
• Γάντι (για απόκρυψη του μικροφώνου: ελεγκτής ράβδου bit)
• Δοχείο αλουμινίου
• Μικρό κομμάτι χαρτόνι (~ 2 "x 2"/5cm x 5cm)
• Δύο (2) micro: bits

• Δύο (1) micro: πακέτα μπαταριών bit και μπαταρίες

  Εάν λάβετε το πακέτο micro: bit Go, έρχεται με μια μπαταρία και μπαταρίες

• Δύο (2) καλώδια microUSB
• Ένα (1) ψωμί για μισό μέγεθος (ή μίνι)
• Ένας (1) μικρός κινητήρας 5V DC

• Μία (1) βάση στήριξης κινητήρα

  Or να φτιάξετε ένα από χαρτόνι ή/και ξύλινους πείρους

• Ένα (1) καλώδιο μπαταρίας 9V και συνδετήρα μπαταρίας

• Ένα (1) N-Channel MOSFET

  Χρησιμοποίησα ένα D4N06L (φύλλο δεδομένων εδώ) το οποίο έχει βαθμολογία για 4Α, 60Vdc. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα διαφορετικό MOSFET αρκεί να μπορεί να χειριστεί τουλάχιστον 3Α και 9Vdc

• Μία αντίσταση (1) 100Ohm
• Μία (1) δίοδος
• Τέσσερα (4) σύρματα αλιγάτορα σε ακίδα
• Ένα (1) Jumper Wire

Βήμα 1: Τι κάνουμε;;

Μια από τις αγαπημένες μου σκηνές από το πρώτο βιβλίο του Χάρι Πότερ ήταν όταν, αφού όλοι οι άλλοι μαθητές αγωνίζονται, ο Ερμόιν κάνει ένα φτερό να αιωρείται με το ξόρκι Wingardium Leviosa. Αυτό το απλό ξόρκι αποτυπώνει την ουσία του γιατί αγαπάμε τη μαγεία: ότι κυριολεκτικά με το χτύπημα του καρπού μας και μερικές λέξεις επιλογής, μπορούμε να κάνουμε αμέσως εκπληκτικά (και εντυπωσιακά) πράγματα να συμβούν.

Αν και δεν έχουμε ακριβώς αυτό το είδος μαγείας, έχουμε τεχνολογία που μερικές φορές φαίνεται θαυματουργή. Αυτό λοιπόν μετράει!

Μέχρι τώρα μάλλον μαντέψατε: Για να μιμηθώ την αγαπημένη μου σκηνή, ήθελα να απογειώσω ένα φτερό. Για αυτό, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τη δύναμη του ανέμου! Για αυτό το σεμινάριο φιλικό για αρχάριους, επέλεξα να χρησιμοποιήσω έναν μικρό κινητήρα 5V DC με λεπίδες ανεμιστήρα κατασκευασμένες από κουτί αλουμινίου. Μπορείτε να μιμηθείτε το σχέδιό μου ή, ακόμα καλύτερα, να δημιουργήσετε το δικό σας!

Αυτό το σεμινάριο θα σας δείξει πώς να κάνετε τα εξής:

1. Γράψτε έναν απλό κωδικό βασισμένο σε μπλοκ για έναν ελεγκτή ράβδου micro: bit

2. Δημιουργήστε ένα κύκλωμα για τον έλεγχο ενός μικρού κινητήρα συνεχούς ρεύματος 5V

3. Γράψτε έναν απλό κωδικό βασισμένο σε μπλοκ για έναν μαγικό δέκτη που ενεργοποιείται με ένα ραδιοσήμα (γνωστό και ως bluetooth)

4. Δημιουργήστε μια ρύθμιση για να κάνετε την τεχνολογία μας να μοιάζει πραγματικά με μαγεία!

Βήμα 2: Κωδικοποιήστε το: Wand Controller

Ας ξεκινήσουμε με το μαγικό μας ραβδί!

Δεδομένου ότι πρόκειται για ένα φιλικό προς τους αρχάριους έργο, χρησιμοποιούμε κωδικοποίηση βάσει μπλοκ στον ιστότοπο Make Code. Ωστόσο, εάν έχετε περισσότερη εμπειρία με την κωδικοποίηση, μπορείτε επίσης να προγραμματίσετε το micro: bit χρησιμοποιώντας micropython ή C ++ στο αγαπημένο σας περιβάλλον κωδικοποίησης (π.χ. Idle, Visual Studio Code, κ.λπ.).

Εντάξει, ας μπλοκάρουμε!

Βήμα 1: Στο μπλοκ On Start, ορίστε τον αριθμό της ομάδας ραδιοφώνου

Επιλέξτε έναν αριθμό που αγαπάτε και θα θυμάστε, καθώς θα τον χρειαζόμαστε επίσης για τον δέκτη.

Βήμα 2: Αποφασίστε πώς θέλετε το ραβδί σας να ενεργοποιήσει δράση.

Το micro: bit διαθέτει επιταχυνσιόμετρο που μετρά τις αλλαγές επιτάχυνσης στις τρεις χωρικές μας διαστάσεις: πάνω/κάτω, αριστερά/δεξιά και εμπρός/πίσω.

Γρήγορη λύση: Χρησιμοποιήστε το μπλοκ "on shake"! (Κωδικός Νο 1, Φωτογραφία 2)

Πιο σύνθετη λύση, βασισμένη σε χειρονομίες: Εξερευνήστε πώς λειτουργεί το επιταχυνσιόμετρο και παρατηρήστε την έξοδο καθώς μετακινείτε το micro: bit (ανοίξτε το Arduino IDE Serial Monitor για να δείτε την έξοδο, εάν χρειάζεστε βοήθεια με αυτό, δείτε αυτό το σεμινάριο). Χρησιμοποιήστε τις παρατηρήσεις σας για να ορίσετε κανόνες ενεργοποίησης. (Κωδικός Νο 2, Φωτογραφία 3)

Το παράδειγμα στον Κώδικα Νο 2 είναι η προσπάθειά μου για μια χειρονομία Wingardium Leviosa: swish-and-flick! (κάτω και αριστερά). Useas-είναι ή ως αφετηρία για τη δική σας αγαπημένη μαγική χειρονομία!

Χρήσιμες συμβουλές:

(1) Δεδομένου ότι οι μικροελεγκτές επεξεργάζονται τις πληροφορίες πολύ γρήγορα, το μπλοκ παύσης μας δίνει χρόνο να ολοκληρώσουμε το πρώτο μέρος της χειρονομίας πριν από το μικρο: bit ελέγχει το δεύτερο μέρος.

(2) Πρόσθεσα ετικέτες αξόνων στο micro: bit, ώστε να μπορώ πιο εύκολα να καταλάβω πώς να πάρω τη σωστή κίνηση για το ξόρκι Wingardium Leviosa - το προτείνω σίγουρα!

Βήμα 3: Χρησιμοποιήστε τη χειρονομία για να στείλετε έναν αριθμό ραδιοφώνου.

Το μπλοκ "αριθμός αποστολής ραδιοφώνου" βρίσκεται στο σύνολο μπλοκ "ραδιόφωνο". Οποιοσδήποτε (λογικός, πραγματικός, μη-άπειρος) αριθμός θα λειτουργήσει!

Βήμα 4: Κατεβάστε και αποθηκεύστε τον κώδικα στο micro: bit

Οι ενδεικτικές λυχνίες τροφοδοσίας micro: bit αναβοσβήνουν καθώς συμβαίνει αυτό, όταν τελειώσουν με το να αναβοσβήνει ο κώδικας ολοκληρώνεται με τη φόρτωση.

Βήμα 3: Κατασκευάστε το: Μαγικός δέκτης! (1/2)

Πιάστε το δεύτερο μικρό σας: bit, το breadboard σας και όλα τα διασκεδαστικά ηλεκτρονικά μέρη και κομμάτια!

Βήμα 1: Τοποθετήστε το τρανζίστορ MOSFET στο ψωμί. (Φωτογραφία 1)

Συνιστάται να βλέπετε το μαύρο μέρος του τρανζίστορ απέναντί σας, ώστε οι αναφορές καρφιτσών σε αυτές τις οδηγίες να είναι ακριβείς:)

Βήμα 2: Πιάστε ένα από τα κλιπ αλιγάτορα με ακίδα και συνδέστε το από το pin: micro pin: P0 σε μια ανοιχτή σειρά στο breadboard. (Φωτογραφία 2)

Βήμα 3: Συνδέστε την αντίστασή σας μεταξύ του καλωδίου micro: bit P0 και του πείρου MOSFET Gate (αριστερότερη ακίδα). (Φωτογραφία 3)

Βήμα 4: Συνδέστε ένα κλιπ αλιγάτορα με ακροδέκτη μεταξύ καρφίτσας micro: bit GND και του πείρου πηγής MOSFET (δεξιά ακίδα). (Φωτογραφία 4)

Βήμα 4: Δημιουργήστε το: Μαγικός δέκτης! (2/2)

Βήμα 5: Χρησιμοποιώντας τα δύο εναπομείναντα κλιπ αλιγάτορα, συνδέστε τα καλώδια του κινητήρα σε δύο ανοιχτές σειρές στον πίνακα ψωμιού. (Φωτογραφία 1)

Βήμα 6: Συνδέστε το καλώδιο βραχυκυκλωτήρα από ένα από τα καλώδια του κινητήρα στον πείρο αποστράγγισης MOSFET (μεσαίο πείρο). (Φωτογραφία 2)

Βήμα 7: Συνδέστε τη δίοδο σας στους ακροδέκτες του κινητήρα έτσι ώστε η αρνητική πλευρά (με τη λωρίδα) να συνδεθεί με το υπόλοιπο καλώδιο κινητήρα (κίτρινο σύρμα στη φωτογραφία). (Φωτογραφία 3)

Βήμα 8: Συνδέστε το αρνητικό (μαύρο) καλώδιο μπαταρίας στον ακροδέκτη πηγής MOSFET (ίδια σειρά με το μικρο: bit GND). (Φωτογραφία 4)

Βήμα 9: Συνδέστε το θετικό (κόκκινο) καλώδιο μπαταρίας στο υπόλοιπο καλώδιο κινητήρα (κίτρινο σύρμα). (Φωτογραφία 4)

Βήμα 5: Κωδικοποιήστε το: Μαγικός δέκτης

Βήμα 1: Ρυθμίστε το Radio Group να είναι το ίδιο με αυτό του Wand Controller.

Βήμα 2: Τραβήξτε ένα μπλοκ "μέσω ραδιοφώνου" και ορίστε το σε "λαμβανόμενο αριθμό".

Βήμα 3: Σύρετε ένα μπλοκ επανάληψης στο μπλοκ "σε ραδιοφωνική λήψη" και αλλάξτε το για επανάληψη 2-3 φορές.

Βήμα 4: (Προαιρετικό αλλά συνιστάται) Εμφάνιση εικονιδίου στο micro: bit για να σας ενημερώσει εάν έλαβε τη συμβολοσειρά.

Αυτό είναι εξαιρετικά χρήσιμο για τον εντοπισμό σφαλμάτων.

Βήμα 5: Ενεργοποιήστε την ψηφιακή καρφίτσα 0! (Γνωστή και ως "ψηφιακή καρφίτσα εγγραφής P0" έως 1)

Αυτό το μπλοκ βρίσκεται κάτω από το μπλοκ "Pins" στην καρτέλα Advanced.

Βήμα 6: Παύση για μερικά δευτερόλεπτα.

Επέλεξα 4 δευτερόλεπτα, μπορείτε να το διατηρήσετε ή να το προσαρμόσετε όπως θέλετε.

Βήμα 7: Απενεργοποιήστε την ψηφιακή καρφίτσα 0 ("ψηφιακή καρφίτσα εγγραφής P0" σε 0) και την οθόνη micro: bit.

Βήμα 8 (Προαιρετικό αλλά συνιστάται): Προσθέστε μια εφεδρική σκανδάλη χρησιμοποιώντας το κουμπί micro: bit A για σκοπούς δοκιμής και εντοπισμού σφαλμάτων:)

Βοϊλα! Κατεβάστε τον κωδικό στο Magical Receiver micro: bit και είμαστε έτοιμοι για το μαγικό στήριγμα!

Βήμα 6: Ας κάνουμε λίγο άνεμο

Ας φτιάξουμε ανεμογεννήτρια !! ΑΚΑ ανεμιστήρας:) Ενεργοποιήστε ένα πιστόλι θερμής κόλλας και πιάστε το ψαλίδι σας, τον μόνιμο μαρκαδόρο, το κουτί αλουμινίου και λίγο χαρτόνι.

Βήμα 1: Κόψτε προσεκτικά ένα ορθογώνιο αλουμίνιο από ένα άδειο δοχείο και έναν μικρό κύκλο από χαρτόνι διαμέτρου περίπου 1/2 (1 cm).

Βήμα 2: Εκτυπώστε το πρότυπο του ανεμιστήρα χαρτιού στη φωτογραφία 1 σε 50% σε κλίμακα. Κόψτε μία από τις λεπίδες του ανεμιστήρα και εντοπίστε την πέντε (5) φορές στο αλουμινόχαρτο.

Βήμα 3: Κόψτε προσεκτικά τις λεπίδες του ανεμιστήρα αλουμινίου και κολλήστε στον κύκλο από χαρτόνι σε ίσα διαστήματα.

Βήμα 4: Κολλήστε τη βάση του κινητήρα σε ένα κομμάτι χαρτόνι (πρόσθεσα επίσης "πόδια" από ξύλινους πείρους για να διευκολυνθεί η σύνδεση των συνδετήρων αλιγάτορα).

Αλλες επιλογές

• Χρησιμοποιήστε τον άξονα μετάδοσης κίνησης του κινητήρα για να περιστρέψετε αντικείμενα ή να φτιάξετε μερικά γρανάζια/μοχλούς για να μετακινήσετε τα πράγματα σε διαφορετικές κατευθύνσεις
• Εάν συνδέσετε το micro: bit στα ηχεία, μπορεί επίσης να αναπαράγει ήχους!
• Ξεκινήστε με κάτι απλό και παίξτε για να βρείτε κάτι που σας κάνει να νιώθετε μαγικά.

Βήμα 7: Δοκιμάστε όλα τα πράγματα

Και τώρα, για το αγαπημένο μας μέρος: δοκιμή !! Ενεργοποιήστε το micro: bits (και συνδέστε την μπαταρία) και μετακινήστε το χειριστήριο ράβδων (ή χρησιμοποιήστε τη σκανδάλη γρήγορου κουμπιού) για να ελέγξετε ότι ο μαγικός δέκτης μας κινεί τον κινητήρα.

Όταν τελειώσετε τις δοκιμές, επικαλύψτε τις μαγικές συνδέσεις του δέκτη με ζεστή κόλλα για να τις κρατήσετε στη θέση τους. Εάν θέλετε μια εξαιρετικά μόνιμη λύση, χρησιμοποιήστε εποξειδική (το αδιάβροχο είναι ένα ωραίο χαρακτηριστικό μπόνους). Να είστε προσεκτικοί για να αποφύγετε να κολλήσετε κόλλα (και ιδιαίτερα εποξειδική) στο micro: bits σας, ώστε να μπορείτε ακόμα να τα χρησιμοποιήσετε για μελλοντικά έργα!

Σημείωση: Όταν ενεργοποιείτε τα πάντα για πρώτη φορά, ο κινητήρας μπορεί να αρχίσει να περιστρέφεται χωρίς σήμα. Ενεργοποιήστε τον ελεγκτή ραβδιών και θα πρέπει να σταματήσει και στη συνέχεια να συμπεριφερθείτε όπως αναμένεται.

Δεν λειτουργεί όπως αναμενόταν;

Ο εντοπισμός σφαλμάτων είναι σχεδόν αναπόφευκτο μέρος της δημιουργίας πραγμάτων, οπότε συγχαρητήρια! Είστε επίσημα κατασκευαστής! Ακολουθούν μερικές συμβουλές εντοπισμού σφαλμάτων:

1. Η ισχύς είναι το πιο κοινό ζήτημα για τους κατασκευαστές όλων των επιπέδων εμπειρίας. Ελέγξτε ξανά ότι η μπαταρία είναι σωστά συνδεδεμένη και ότι και οι δύο λυχνίες τροφοδοσίας micro: bit είναι αναμμένες (αυτές οι μικρές κίτρινες λυχνίες από τη θύρα microUSB).

2. Ο κινητήρας δεν κινείται; Βεβαιωθείτε ότι κανένα από τα καλώδια ή άλλα αντικείμενα δεν είναι εμπόδιο.

3. Ο κινητήρας τραβά το φτερό προς το μέρος του και όχι μακριά; Αντικαταστήστε τον προσανατολισμό των καλωδίων του κινητήρα. Αυτό θα προκαλέσει τον κινητήρα να περιστρέφεται προς την αντίθετη κατεύθυνση και έτσι ο αέρας θα ωθείται προς την αντίθετη κατεύθυνση.

Βήμα 8: Κάντε λίγη μαγεία

Είμαστε βασικά μάγοι τώρα! Χρησιμοποιήστε γάντια για να αποκρύψετε και να κρατήσετε τον ελεγκτή ράβδου micro: bit και τη μπαταρία. Κρύψτε τον μαγικό δέκτη σας σε ένα φανταστικό δοχείο για να εντυπωσιάσετε πραγματικά όλους τους ανθρώπους. Έπιασα μια κοίλη στοίβα βιβλίων, έκοψα μια τρύπα στην κορυφή και κόλλησα το μοτέρ μου με τον ανεμιστήρα μέσα.

Αυτό είναι! Εξασκηθείτε στο ξόρκι σας και εντυπωσιάστε τους φίλους σας με τις νέες σας δυνάμεις.

Ερωτήσεις, σχόλια, δημιουργίες; Αφήστε ένα σχόλιο! Καλή δημιουργία, μαγικά όντα!

Δεύτερο στο Make it Move