Κυκλώματα Snap: 4 Βήματα

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:32

Τα κυκλώματα Snap είναι μια διασκεδαστική υποστήριξη για την εισαγωγή των παιδιών στα κυκλώματα και την ηλεκτρονική πρωτοτυπία. Μπορούν επίσης να χρησιμοποιηθούν για την αντιμετώπιση θεμάτων που σχετίζονται με την εξοικονόμηση ενέργειας.

Σε αυτό το σεμινάριο, θα μάθετε πώς να δημιουργείτε τα δικά σας snap κυκλώματα που ενσωματώνουν ηλεκτρονικά εξαρτήματα διαφόρων ειδών και πώς να εφαρμόζετε εκπαιδευτικές δραστηριότητες που περιστρέφονται γύρω από αυτήν την υποστήριξη: δραστηριότητες σε κυκλώματα, ηλεκτρονικό πρωτότυπο και προγραμματισμό, εξοικονόμηση ενέργειας και αυτοματισμό σπιτιού.

Προμήθειες

Για μία άμεση υποστήριξη θα χρειαστείτε:

1x υποστήριξη τρισδιάστατης εκτύπωσης (κάντε κλικ στην υπερ -σύνδεση για να κατεβάσετε το αρχείο)

1x ηλεκτρονικό εξάρτημα (π.χ. Led, βομβητής, μίνι κινητήρας δόνησης)

2x μαγνήτες 12x6mm

Βήμα 1: Ρύθμιση του Snap

3D ΕΚΤΥΠΩΣΗ ΤΟΥ ΜΕΡΟΣ SNAP

Κατ 'αρχάς, θα χρειαστεί να εκτυπώσετε τρισδιάστατα το τμήμα ασφάλισης. Το αρχείο stl έτοιμο για τρισδιάστατη εκτύπωση είναι διαθέσιμο εδώ.

Μπορείτε επίσης να τροποποιήσετε αυτό το σχέδιο στο tinkercad και να το καταστήσετε κατάλληλο για τη συγκράτηση εξαρτημάτων με 3 πόδια (π.χ. αισθητήρας θερμοκρασίας, αισθητήρα φωτός).

Ένα timelapse της διαδικασίας τρισδιάστατης εκτύπωσης είναι διαθέσιμο εδώ.

ΤΑ ΒΑΖΟΥΜΕ ΟΛΑ ΜΑΖΙ

Ένα timelapse της διαδικασίας συναρμολόγησης είναι διαθέσιμο εδώ.

Αρχικά, βάλτε λίγη θερμή κόλλα στην περίμετρο κάθε οπής.

Στη συνέχεια, τοποθετήστε τους 2 μαγνήτες στο τμήμα ασφάλισης, έναν ανά κάθε τρύπα. Βεβαιωθείτε ότι κάθε μαγνήτης είναι σταθερά στερεωμένος στο κουμπί μέσω της θερμής κόλλας.

Τέλος, βάλτε το εξάρτημα σας στη θέση του και κολλήστε κάθε πόδι σε έναν μαγνήτη.

Μπορείτε έτσι να δημιουργήσετε στιγμιαία εξαρτήματα που περιέχουν LED, βομβητές και δονητικούς κινητήρες. Αυτά είναι μόνο 3 παραδείγματα, ωστόσο, καταρχήν, οποιοδήποτε ηλεκτρονικό εξάρτημα μπορεί να τοποθετηθεί σε μια υποστήριξη ασφάλισης.

Βήμα 2: Δραστηριότητα κυκλώματος

Σε αυτήν τη δραστηριότητα, θα πειραματιστείτε μερικούς βασικούς χειρισμούς με τα κυκλώματα ασφάλισης. Θα δημιουργήσετε ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα με μπαταρία και LED.

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΜΕΡΩΝ

- τουλάχιστον μία ασφαλιστική υποστήριξη

- 1 τροφοδοσία (3V είναι περισσότερο από αρκετό)

- καλώδια κροκόδειλων

Η δραστηριότητα κυκλώματος είναι μια εισαγωγή στον ηλεκτρισμό και τα κυκλώματα, που ενεργοποιούνται από τα υποστηρίγματα ασφάλισης. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε διαφορετικά εξαρτήματα ασφάλισης για να δημιουργήσετε απλά κυκλώματα, διατεταγμένα σε σειρά και παράλληλα. Για να δημιουργήσετε μια απλή σειρά κυκλωμάτων, τοποθετήστε δύο εξαρτήματα ασφάλισης (π.χ. LED snap και mini dc motor snap) όπως στις παρακάτω εικόνες. Στη συνέχεια, τροφοδοτήστε το κύκλωμα συνδέοντας μια μπαταρία (3V είναι αρκετά για να τροφοδοτήσετε μερικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα). το ένα άκρο του κυκλώματος πηγαίνει στο + της μπαταρίας, το άλλο άκρο πηγαίνει στο -. Προσοχή στην πολικότητα της λυχνίας LED (η άνοδος και η κάθοδος πρέπει να συνδέονται με το θετικό και το αρνητικό της μπαταρίας αντίστοιχα), διαφορετικά το κουμπί LED δεν θα ανάψει.

Βήμα 3: Ηλεκτρονική δραστηριότητα πρωτοτύπων με κυκλώματα Snap

Σε αυτή τη δραστηριότητα θα μάθετε πώς να προγραμματίζετε κυκλώματα snap μέσω μιας πλακέτας arduino uno και ενός λογισμικού οπτικής κωδικοποίησης (mBlock).

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΜΕΡΩΝ

• 1x πλακέτα Arduino (arduino Uno ή nano ή οποιαδήποτε άλλη έκδοση είναι εντάξει) + καλώδιο τροφοδοσίας USB
• κροκόδειλα καλώδια
• καλώδια άλματος (αρσενικό-αρσενικό)
• snap εξαρτήματα

Εάν δεν το έχετε ακόμη, κατεβάστε το mBlock 3, όχι την πιο πρόσφατη έκδοση.

Μπορείτε να συνδέσετε τα εξαρτήματα ασφάλισης στην πλακέτα arduino, σαν να ήταν κανονικά ηλεκτρονικά εξαρτήματα. Θυμηθείτε ότι ορισμένα εξαρτήματα (π.χ. LED) έχουν πολικότητα, οπότε φροντίστε να συνδέσετε την άνοδο με έναν ψηφιακό πείρο και την κάθοδο στο GND.

Δοκιμάστε για παράδειγμα να αναβοσβήνει ένα snap Led. Πρώτα απ 'όλα, συνδέστε το στοιχείο ασφάλισης στην πλακέτα arduino και συνδέστε την πλακέτα στον υπολογιστή σας.

Στη συνέχεια, εκκινήστε το mBlock, επιλέξτε τον πίνακα που χρησιμοποιείτε στην ενότητα "Πίνακες" και συνδεθείτε σε αυτόν κάνοντας κλικ στο "Σύνδεση" και επιλέγοντας τη σωστή θύρα (στο παράδειγμά μας είναι COM47).

Μετακινήστε τα διαθέσιμα μπλοκ προγραμματισμού για να λάβετε τον ίδιο κωδικό που απεικονίζεται στην εικόνα.

Συνδέσαμε το Led snap στο pin 13, αν επιλέξετε διαφορετικό pin μην ξεχάσετε να επιλέξετε και το σωστό pin στον κώδικα.

Για να ξεκινήσετε το πρόγραμμα, απλώς πατήστε την Πράσινη Σημαία.

Βήμα 4: Αυτοματισμός σπιτιού

Τα στοιχεία Snap μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την εκτέλεση δραστηριοτήτων σε αντικείμενα σύνδεσης. Είναι δυνατόν για παράδειγμα να τακτοποιήσετε μικροσκοπικές ηλεκτρικές συσκευές σε ένα μικρογραφικό σπίτι και να τις ελέγξετε από απόσταση. Η δυνατότητα απομακρυσμένου ελέγχου των συσκευών δίνει στο χρήστη το προφανές πλεονέκτημα ότι μπορεί να επιλέξει πότε τρέχει και πότε όχι, συμβάλλοντας έτσι στην εξοικονόμηση ενέργειας και καθιστώντας το μικρογραφικό σπίτι όσο το δυνατόν πιο ενεργειακά αποδοτικό.

Έχουμε σχεδιάσει μια σειρά από 3D εκτυπώσιμες μικροσκοπικές ηλεκτρονικές συσκευές που μπορούν να τοποθετηθούν πάνω σε ένα στιγμιαίο στοιχείο. Μπορείτε, για παράδειγμα, να φανταστείτε να τοποθετήσετε το μικρογραφικό φούρνο πάνω από ένα Led ή έναν μικροσκοπικό τρισδιάστατο εκτυπωτή πάνω από ένα μίνι κραδασμό κινητήρα, που μιμείται έτσι τις πραγματικές λειτουργίες αυτών των συσκευών.

Βρείτε όλες τις διαθέσιμες συσκευές για τρισδιάστατη εκτύπωση κάνοντας κλικ στους παρακάτω συνδέσμους:

• snap κύκλωμα τηλεόρασης
• κουμπωτή σόμπα κυκλώματος
• τρισδιάστατος εκτυπωτής κυκλώματος
• μίκτης κυκλώματος snap
• πλυντήριο ρούχων snap

Αυτή η δραστηριότητα θα απαιτήσει την εφαρμογή Blynk. Έτσι, κατεβάστε πρώτα το Blynk στο smartphone σας.

ΔΗΜΙΟΥΡΓΗΣΤΕ ΝΕΟ ΕΡΓΟ ΣΤΟ BLYNK

Αφού συνδεθείτε με επιτυχία στον λογαριασμό σας, ξεκινήστε δημιουργώντας ένα νέο έργο.

ΕΠΙΛΕΞΤΕ ΤΟ HARDWARE ΣΑΣ

Επιλέξτε το μοντέλο υλικού που θα χρησιμοποιήσετε. Εάν ακολουθείτε αυτό το σεμινάριο, πιθανότατα θα χρησιμοποιήσετε έναν πίνακα ESP32.

AUTH TOKEN

Το Auth Token είναι ένα μοναδικό αναγνωριστικό που απαιτείται για τη σύνδεση του υλικού σας στο smartphone σας. Κάθε νέο έργο που δημιουργείτε θα έχει το δικό του Auth Token. Θα λάβετε το Auth Token αυτόματα στο email σας μετά τη δημιουργία του έργου. Μπορείτε επίσης να το αντιγράψετε χειροκίνητα. Κάντε κλικ στην ενότητα συσκευές και στην επιλεγμένη απαιτούμενη συσκευή και θα δείτε το διακριτικό.

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΙΣΤΕ ΤΟ ΠΙΝΑΚΑ ESP32

Μεταβείτε σε αυτόν τον ιστότοπο, επιλέξτε το υλικό σας, τη λειτουργία σύνδεσης (π.χ. wi-fi) και επιλέξτε το παράδειγμα Blynk Blink.

Αντιγράψτε τον κωδικό και επικολλήστε τον στο Arduino IDE (πριν από αυτό, βεβαιωθείτε ότι έχετε επιλέξει τη σωστή πλακέτα και τη σωστή θύρα - στην ενότητα "Εργαλεία" -).

Αντικαταστήστε το "YourAuthtoken" με το διακριτικό που είναι διαθέσιμο στην εφαρμογή, αντικαταστήστε το "YourNetworkName" και "YourPassword" με τα διαπιστευτήριά σας wi-fi. Τέλος, ανεβάστε τον κωδικό στον πίνακα.

ΡΥΘΜΙΣΤΕ ΤΗΝ ΕΦΑΡΜΟΓΗ BLYNK

Στο έργο σας Blynk, επιλέξτε widget κουμπιών, όσα κουμπιά έχετε για να ελέγξετε από απόσταση. Στο παράδειγμά μας, θα προσθέσουμε widget δύο κουμπιών αφού έχουμε δύο snap μέρη για έλεγχο (και τα δύο είναι LED).

Στη συνέχεια, επιλέξτε το πρώτο κουμπί και, στην έξοδο, επιλέξτε τη θύρα στην οποία είναι συνδεδεμένο ένα από τα κουμπιά σας στην πλακέτα ESP32 (π.χ. GP4). Βεβαιωθείτε ότι έχετε 0 και 1 δίπλα στο GP4, όπως στην παρακάτω εικόνα. Μπορείτε επίσης να επιλέξετε εάν το κουμπί θα λειτουργήσει σε λειτουργία αναμίξεως ή εναλλαγής.

Κάντε το ίδιο και για το δεύτερο κουμπί, μόνο αυτή τη φορά συνδεθείτε με τον αντίστοιχο ακροδέκτη ESP32 (π.χ. GP2).

Τέλος, ξεκινήστε την εφαρμογή κάνοντας κλικ στο σύμβολο Αναπαραγωγή. Εάν όλα πάνε καλά, θα ειδοποιηθείτε ότι το έργο σας είναι online και θα μπορείτε να ελέγχετε εξ αποστάσεως τα στιγμιότυπα σας.