Ας φτιάξουμε μια μαγική κρυστάλλινη μπάλα με μαγικά ξόρκια! ~ Arduino ~: 9 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:38

Σε αυτό, θα φτιάξουμε μια μαγική μπάλα που χρησιμοποιεί αισθητήρα κίνησης και σαρωτή RFID για να ελέγχει τις κινούμενες εικόνες των φώτων LED στο εσωτερικό.

Βήμα 1: Υλικά που χρειάζεστε

Για αυτό το έργο, θα χρειαστείτε τα ακόλουθα εργαλεία και υλικά:

• Ένα Arduino Uno
• Ένας αισθητήρας MPU-6050 με επιταχυνσιόμετρο, γυροσκόπιο και αισθητήρα θερμοκρασίας.
• Ένας αναγνώστης RC522 RFID
• μερικές συμβατές ετικέτες (χρησιμοποίησα NTAG215)
• 36 λευκά LED
• 36 κόκκινο LED
• 36 μπλε LED
• 8 NPN Transistors, χρησιμοποίησα IRF520
• Διαφανής πλαστική μπάλα, διαμέτρου 16cm
• Μικρή σανίδα ψωμιού
• Μπαταρία 9V (6xAA)
• Καλώδια Lotsa

Εργαλεία:

• Τρισδιάστατος εκτυπωτής
• Συγκολλητικό σίδερο

Βήμα 2: Το κέλυφος

Το πρώτο πράγμα που θα κάνουμε είναι να προετοιμάσουμε το εξωτερικό κέλυφος της μπάλας. Για να το κάνετε αυτό, απλώς τρίψτε το εσωτερικό της πλαστικής μπάλας.

Θα μπορείτε να βλέπετε τα χτυπήματα που κάνετε με το τρίψιμο, οπότε πάρτε το χρόνο σας και σε μικρούς κύκλους για να έχετε ένα ομοιόμορφο μοτίβο.

Βήμα 3: Ο σκελετός υποστήριξης

Το επόμενο πράγμα που θα κατασκευάσουμε είναι ο σκελετός υποστήριξης.

Αυτός ο σκελετός θα συγκρατήσει όλο το LED στη θέση του και θα περιέχει τα υπόλοιπα ηλεκτρονικά. Έχει εξωτερική διάμετρο 13cm, έτσι ώστε να υπάρχει περίπου 1, 5cm διάστημα μεταξύ led και κελύφους, το οποίο θα γεμίσουμε με διάχυτο υλικό. Ο αναγνώστης RFID θα πρέπει επίσης να ταιριάζει στο τέλος του σκελετού. Για αυτό έφτιαξα ένα τρισδιάστατο μοντέλο που αποτελείται από 6 νευρώσεις, με κάθε πλευρά να έχει μικρά κλιπ στην πλευρά όπου ταιριάζει το LED. Όπως μπορείτε να δείτε, κάθε πλευρά έχει 18 κλιπ, 6 για κάθε χρώμα.

Καθώς όλες οι πλευρές είναι πανομοιότυπες, μπορείτε να εκτυπώσετε μία πλευρά 6 φορές. Μπορείτε ήδη να συνεχίσετε με το επόμενο βήμα μόλις εκτυπώσετε μια πλευρά, για να εξοικονομήσετε χρόνο ενώ το υπόλοιπο εκτυπώνεται.

Βήμα 4: Καλωδίωση της λυχνίας LED

Τώρα, θα συνδέσουμε το μεμονωμένο πλευρό.

Κάθε πλευρά έχει 6 λευκά LED στην κεντρική σειρά, 6 κόκκινα LED σε μία από τις εξωτερικές σειρές και 6 μπλε LED στην άλλη εξωτερική σειρά.

Κολλήστε τη λυχνία LED στους κατάλληλους σφιγκτήρες και φροντίστε να ευθυγραμμίσετε την πολικότητα της λυχνίας LED έτσι ώστε κάθε πλευρά να έχει θετικό και αρνητικό άκρο, με όλα αυτά επίσης να ευθυγραμμίζονται.

Πρώτα, συγκολλήστε κάθε επάνω τρία και αντιστοιχίστε τα τρία κάτω LED κάθε σειράς έτσι ώστε να συνδέονται σε σειρά. Μετά από αυτό, συνδέστε και τα δύο θετικά άκρα μιας σειράς με ένα σύρμα και τα δύο αρνητικά άκρα, έτσι ώστε και τα δύο μέρη να συνδέονται παράλληλα Το

επαναλάβετε και για τις 6 πλευρές.

Βήμα 5: Σύνδεση των νευρώσεων

Όταν τελειώσετε με την καλωδίωση κάθε μεμονωμένης πλευράς, ήρθε η ώρα να συνδέσετε τις νευρώσεις στη μπαταρία

Μπορείτε να συνδέσετε τα θετικά άκρα όλων των μπλε και άσπρων σειρών LED απευθείας στο καλώδιο 9V της μπαταρίας σας.

Το κόκκινο LED μου είχε ελαφρώς χαμηλότερη τάση από το άλλο μου LED, πράγμα που σημαίνει ότι έπρεπε πρώτα να συνδέσω όλα τα θετικά άκρα των σειρών τους και στη συνέχεια να το συνδέσω στο 9V με αντίσταση. Εάν όλα τα LED σας έχουν την ίδια τάση, μπορείτε να παραλείψετε αυτό το βήμα.

Βήμα 6: Καλωδίωση LED στο Arduino

Τώρα, τα τρανζίστορ μπαίνουν στο παιχνίδι.

Πάρτε το μικρό σας breadboard και συνδέστε όλες τις καρφίτσες στο έδαφος του Arduino. Στη συνέχεια, συνδέστε τις ψηφιακές ακίδες του arduino σας με τις μεσαίες ακίδες των τρανζίστορ. Χρησιμοποίησα τον πείρο 1 έως 6 για το λευκό LED και τον πείρο 7 και 8 για το κόκκινο και το μπλε. Τώρα μπορείτε να συνδέσετε κάθε αρνητικό άκρο των λευκών σειρών LED σε ένα αντίστοιχο τρανζίστορ, βεβαιωθείτε ότι δεν θα χαλάσετε τη σειρά. Στη συνέχεια, συνδέστε τα μπλε και κόκκινα αρνητικά καλώδια στο αντίστοιχο τρανζίστορ τους.

Βήμα 7: Σύνδεση αισθητήρων

Τώρα θα συνδέσουμε τους αισθητήρες.

Ο αισθητήρας κίνησης συνδέεται εύκολα, απλά συνδέστε το VCC με τον πείρο 5V, το Gound to Ground και το SCL και το SCA με τις ακίδες SCL και SCA στον πίνακα σας

Ο αναγνώστης RFID χρειάζεται περισσότερα καλώδια: (αριστερά είναι RFID, δεξιά Arduino)

• SDA -> 10
• SCK -> 13
• MOSI-> 11
• MISO-> 12
• Το IRQ δεν χρησιμοποιείται
• GND -> GND
• RST -> 9
• 3.3V -> 3.3V

Βεβαιωθείτε ότι τα καλώδια του αναγνώστη RFID είναι αρκετά μακριά ώστε να είναι έξω από το Σκελετό

Βήμα 8: Χρόνος κωδικοποίησης

Τώρα που τα συνδέσαμε όλα, ήρθε η ώρα για τον κωδικό!

Για να χρησιμοποιήσετε τον αναγνώστη RFID, θα χρειαστείτε αυτήν τη Βιβλιοθήκη: https://github.com/miguelbalboa/rfid και την ενσωματωμένη βιβλιοθήκη SPI.

Για να χρησιμοποιήσετε τον αισθητήρα κίνησης, θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε την ενσωματωμένη βιβλιοθήκη Wire, δεδομένου ότι είναι μια συσκευή IC2.

Ενώ δεν θα επικολλήσω ολόκληρο τον κωδικό μου εδώ, θα μιλήσω για μέρη του:

Για να εκχωρήσω μια μοναδική κίνηση σε μια συγκεκριμένη ετικέτα nfc, έχω τα αναγνωριστικά κάθε ετικέτας αποθηκευμένα σε μια μεταβλητή, έτσι ώστε όταν ο αναγνώστης RFID διαβάζει μια ετικέτα, συγκρίνει το αναγνωριστικό της με τις αποθηκευμένες και μέσω μιας δήλωσης if καλεί η εκχωρημένη λειτουργία κινούμενων σχεδίων.

Ο αισθητήρας κίνησης απλώς διαβάζει την τιμή οποιουδήποτε επιλεγμένου άξονα, εάν η τιμή ανάγνωσης είναι θετική, ανάβουν τα κόκκινα φώτα και αν είναι αρνητικά τα μπλε φώτα ανάβουν.

Βήμα 9: Κλείσιμο του καπακιού και τελική άνθηση

Τελειώσαμε σχεδόν!

Για να ολοκληρώσετε το έργο, απλώς διπλώστε μια πλαστική σακούλα σε κάθε μισή σφαίρα ως υλικό διάχυσης, τοποθετήστε απαλά την εσωτερική σφαίρα στο μισό και κλείστε το άλλο μισό πάνω της. Τότε τελειώσατε!

Έχετε τώρα την επιλογή να συσκευάσετε τις ετικέτες NFC όπως θέλετε, μπορείτε να τις κολλήσετε σε σελίδες ενός παλιού βιβλίου και να τις αφήσετε να λειτουργήσουν ως τα ξόρκια που διαβάζει η μπάλα, ή όπως έκανα, να εκτυπώσετε μερικά πλαστά φύλλα περγαμηνής, γράψτε ή σχεδιάστε πάνω τους και κολλήστε τα αυτοκόλλητα NFC στο πίσω μέρος. Tadaa, έχεις τα ξόρκια σου έτοιμα!

Και με αυτό, ολοκληρώσαμε το έργο μας!