ไม้กายสิทธิ์ไมโครบิต! (เริ่มต้น): 8 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:04

แม้ว่าจะเป็นเรื่องยากสำหรับเราที่มนุษย์ที่ไม่มีเวทมนตร์จะลอยวัตถุด้วยความคิด คำพูด หรือไม้กายสิทธิ์ เราสามารถใช้เทคโนโลยีเพื่อทำสิ่งเดียวกัน (โดยทั่วไป) ได้!

โปรเจ็กต์นี้ใช้ micro:bits สองชิ้น ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ขนาดเล็กสองสามชิ้น และสิ่งของในชีวิตประจำวันจากรอบๆ บ้าน เพื่อสร้างไม้กายสิทธิ์ของเราเอง

ฉันไปคาถา Wingardium Leviosa แต่คุณสามารถปรับโครงการนี้เพื่อร่ายคาถาอื่นได้อย่างแน่นอน:)

ความยาก: ระดับเริ่มต้น+ (ประสบการณ์เล็กน้อยพร้อมการเข้ารหัสและวงจรจะเป็นประโยชน์)

อ่านเวลา: 10 นาที

สร้างเวลา: ~ 2 ชม.

ราคา: ~ $35

เสบียง

• ไม้กายสิทธิ์!

  คุณสามารถซื้อไม้กายสิทธิ์แบบกำหนดเองหรือทำเองก็ได้! หาไม้ที่เหมาะสมและเพิ่มความเก๋ไก๋ (หรือปล่อยให้มันเปลือยเปล่า!) หรือสร้างสรรค์และสร้างสิ่งที่คุณหาได้ในบ้าน

• ขนนก (สำหรับลอย!)
• ถุงมือ (สำหรับซ่อนตัวควบคุม micro:bit wand)
• กระป๋องอลูมิเนียม
• กระดาษแข็งชิ้นเล็ก (~ 2" x 2"/5 ซม. x 5 ซม.)
• สอง (2) micro:bits

• ชุดแบตเตอรี่และแบตเตอรี่ micro:bit สอง (1) ก้อน

  หากคุณได้รับชุด micro:bit Go จะมาพร้อมกับชุดแบตเตอรี่และแบตเตอรี่

• สาย microUSB สอง (2) เส้น
• เขียงหั่นขนมครึ่งขนาด (หรือมินิ) หนึ่ง (1) แผ่น
• มอเตอร์ DC 5V ขนาดเล็กหนึ่ง (1) ตัว

• ตัวยึดมอเตอร์หนึ่ง (1) ตัว

  หรือสร้างจากกระดาษแข็งและ/หรือเดือยไม้

• หนึ่ง (1) 9V แบตเตอรี่และสายคลิปแบตเตอรี่

• หนึ่ง (1) N-Channel MOSFET

  ฉันใช้ D4N06L (เอกสารข้อมูลที่นี่) ซึ่งได้รับการจัดอันดับสำหรับ 4A, 60Vdc คุณสามารถใช้ MOSFET อื่นได้ตราบเท่าที่สามารถรองรับได้อย่างน้อย 3A และ 9Vdc

• ตัวต้านทาน 100 โอห์มหนึ่ง (1) ตัว
• หนึ่ง (1) ไดโอด
• สายจระเข้ต่อขาสี่ (4) เส้น
• สายจัมเปอร์หนึ่ง (1) เส้น

ขั้นตอนที่ 1: เรากำลังทำอะไรอยู่??

ฉากหนึ่งที่ฉันโปรดปรานจากหนังสือแฮร์รี่ พอตเตอร์เล่มแรกคือตอนที่นักเรียนคนอื่นๆ ดิ้นรน เฮอร์มอยน์ทำขนนกลอยด้วยคาถา Wingardium Leviosa คาถาง่ายๆ นี้รวบรวมแก่นแท้ของสาเหตุที่เรารักเวทมนตร์: เพียงแค่สะบัดข้อมือและคำพูดเพียงไม่กี่คำ เราก็สามารถสร้างสิ่งน่าประหลาดใจ (และน่าประทับใจ) ให้เกิดขึ้นได้ในทันที

แม้ว่าเราจะไม่มีเวทมนตร์แบบนั้นจริงๆ แต่เราก็มีเทคโนโลยีที่บางครั้งดูน่าอัศจรรย์ แบบนั้นนับ!

ถึงตอนนี้ คุณคงเดาได้แล้วว่า: เพื่อเลียนแบบฉากโปรดของฉัน ฉันต้องการลอยขนนก เพื่อที่เราจะได้ใช้พลังแห่งลม! สำหรับบทช่วยสอนที่เป็นมิตรกับผู้เริ่มต้นนี้ ฉันเลือกใช้มอเตอร์ DC 5V ขนาดเล็กที่มีใบพัดลมที่ทำจากกระป๋องอะลูมิเนียม คุณสามารถเลียนแบบการออกแบบของฉันหรือสร้างเองได้ดีกว่า!

บทช่วยสอนนี้จะแสดงให้คุณเห็นถึงวิธีการดังต่อไปนี้:

1. เขียนโค้ดแบบบล็อคอย่างง่ายสำหรับคอนโทรลเลอร์ micro:bit wand

2. สร้างวงจรควบคุมมอเตอร์ DC ขนาดเล็ก 5V

3. เขียนโค้ดตามบล็อกอย่างง่ายสำหรับเครื่องรับเวทย์มนตร์ที่ถูกกระตุ้นด้วยสัญญาณวิทยุ (aka Bluetooth)

4. สร้างการตั้งค่าเพื่อทำให้เทคโนโลยีของเราดูเหมือนมายากลจริงๆ!

ขั้นตอนที่ 2: เขียนโค้ด: Wand Controller

เริ่มต้นด้วยไม้กายสิทธิ์ของเรา!

เนื่องจากเป็นโครงการที่เป็นมิตรกับผู้เริ่มต้น เราจึงใช้การเข้ารหัสแบบบล็อกที่เว็บไซต์ Make Code อย่างไรก็ตาม หากคุณมีประสบการณ์ในการเขียนโปรแกรมมากขึ้น คุณยังสามารถตั้งโปรแกรม micro:bit โดยใช้ micropython หรือ C++ ในสภาพแวดล้อม fav coding ของคุณ (เช่น Idle, Visual Studio Code เป็นต้น)

เอาล่ะ มาบล็อกกันเถอะ!

ขั้นตอนที่ 1: ในบล็อก On Start ให้ตั้งค่าหมายเลข Radio Group

เลือกหมายเลขที่คุณชื่นชอบและจะจำไว้ เนื่องจากเราต้องการหมายเลขนี้สำหรับผู้รับด้วย

ขั้นตอนที่ 2: ตัดสินใจว่าคุณต้องการให้ไม้กายสิทธิ์ของคุณกระตุ้นการกระทำอย่างไร

micro:bit มีมาตรความเร่งซึ่งวัดการเปลี่ยนแปลงในการเร่งความเร็วในมิติเชิงพื้นที่ทั้งสามของเรา: ขึ้น/ลง ซ้าย/ขวา และเดินหน้า/ถอยหลัง

วิธีแก้ปัญหาด่วน: ใช้บล็อก "เมื่อเขย่า"! (รหัสหมายเลข 1 รูปภาพ 2)

โซลูชันที่ใช้ท่าทางสัมผัสที่ซับซ้อนมากขึ้น: สำรวจว่ามาตรความเร่งทำงานอย่างไรและสังเกตเอาต์พุตเมื่อคุณย้าย micro:bit (เปิด Arduino IDE Serial Monitor เพื่อดูเอาต์พุต หากคุณต้องการความช่วยเหลือ โปรดดูบทช่วยสอนนี้) ใช้การสังเกตของคุณเพื่อตั้งค่าทริกเกอร์ (รหัสหมายเลข 2 รูปภาพ 3)

ตัวอย่างใน Code No. 2 คือความพยายามของฉันในท่าทาง Wingardium Leviosa: หวดแล้วสะบัด! (ลงและซ้าย). Useas-is หรือเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับท่าทางเวทย์มนตร์ที่คุณโปรดปราน!

เคล็ดลับที่เป็นประโยชน์:

(1) เนื่องจากไมโครคอนโทรลเลอร์ประมวลผลข้อมูลได้เร็วมาก บล็อกการหยุดชั่วคราวทำให้เรามีเวลาทำท่าทางส่วนแรกให้เสร็จก่อนที่ micro:bit จะตรวจสอบส่วนที่สอง

(2) ฉันเพิ่มป้ายกำกับแกนบน micro:bit เพื่อให้สามารถหาวิธีการเคลื่อนไหวที่ถูกต้องสำหรับคาถา Wingardium Leviosa ได้ง่ายขึ้น - แนะนำสิ่งนี้อย่างแน่นอน!

ขั้นตอนที่ 3: ใช้ท่าทางสัมผัสเพื่อส่งหมายเลขวิทยุ

พบบล็อก "หมายเลขส่งวิทยุ" ในชุดบล็อก "วิทยุ" หมายเลขใด ๆ (ตรรกยะ จริง ไม่จำกัด) จะใช้ได้!

ขั้นตอนที่ 4: ดาวน์โหลดและบันทึกโค้ดลงใน micro:bit

ไฟแสดงการทำงาน micro:bit จะกะพริบเมื่อเกิดเหตุการณ์นี้ เมื่อไฟกะพริบเสร็จแล้ว โค้ดจะอัปโหลดเสร็จสิ้น

ขั้นตอนที่ 3: สร้างมัน: ตัวรับเวทย์มนตร์! (1/2)

หยิบ micro:bit อันที่สอง เขียงหั่นขนมของคุณ และชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์แสนสนุก!

ขั้นตอนที่ 1: ใส่ทรานซิสเตอร์ MOSFET ของคุณลงในเขียงหั่นขนม (ภาพที่ 1)

แนะนำให้ให้ส่วนสีดำของทรานซิสเตอร์หันเข้าหาคุณ เพื่อให้ขาอ้างอิงในคำแนะนำเหล่านี้ถูกต้อง:)

ขั้นตอนที่ 2: หยิบคลิปจระเข้แบบปลายแหลมและเชื่อมต่อจาก micro:bit pin P0 กับแถวเปิดในเขียงหั่นขนม (ภาพที่ 2)

ขั้นตอนที่ 3: เชื่อมต่อตัวต้านทานของคุณระหว่างสาย micro:bit P0 และพินเกต MOSFET (พินซ้ายสุด) (ภาพที่ 3)

ขั้นตอนที่ 4: เชื่อมต่อคลิปจระเข้ปลายพินระหว่างพิน GND micro:bit และพินแหล่ง MOSFET (พินขวาสุด) (ภาพที่ 4)

ขั้นตอนที่ 4: สร้างมัน: ตัวรับเวทย์มนตร์! (2/2)

ขั้นตอนที่ 5: ใช้คลิปหนีบปากจระเข้ที่เหลืออีก 2 ตัว ต่อมอเตอร์นำไปสู่แถวเปิดสองแถวในเขียงหั่นขนม (ภาพที่ 1)

ขั้นตอนที่ 6: เชื่อมต่อสายจัมเปอร์ของคุณจากสายมอเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งเข้ากับหมุดท่อระบายน้ำ MOSFET (พินกลาง) (ภาพที่ 2)

ขั้นตอนที่ 7: เชื่อมต่อไดโอดของคุณผ่านขั้วของมอเตอร์เพื่อให้ด้านลบ (ที่มีแถบ) เชื่อมต่อกับสายมอเตอร์ที่เหลือ (สายสีเหลืองในรูปภาพ) (ภาพที่ 3)

ขั้นตอนที่ 8: ต่อสายแบตเตอรี่ขั้วลบ (สีดำ) เข้ากับพินแหล่งสัญญาณ MOSFET (แถวเดียวกับ micro:bit GND) (ภาพที่ 4)

ขั้นตอนที่ 9: ต่อสายแบตเตอรี่ขั้วบวก (สีแดง) เข้ากับสายมอเตอร์ที่เหลือ (สายสีเหลือง) (ภาพที่ 4)

ขั้นตอนที่ 5: ตั้งรหัส: ตัวรับเวทย์มนตร์

ขั้นตอนที่ 1: ตั้งค่า Radio Group ให้เหมือนกับ Wand Controller

ขั้นตอนที่ 2: ดึงบล็อก "ที่ได้รับจากวิทยุ" และตั้งค่าเป็น "receivedNumber"

ขั้นตอนที่ 3: ลากบล็อกทำซ้ำลงในบล็อก "ที่ได้รับวิทยุ" แล้วสลับเพื่อทำซ้ำ 2 - 3 ครั้ง

ขั้นตอนที่ 4: (ไม่บังคับ แต่แนะนำ) แสดงไอคอนบน micro:bit เพื่อแจ้งให้คุณทราบว่าได้รับสตริงหรือไม่

สิ่งนี้มีประโยชน์มากสำหรับการดีบัก

ขั้นตอนที่ 5: เปิด Digital Pin 0! (aka "digital write pin P0" ถึง 1)

บล็อกนี้อยู่ภายใต้บล็อก "พิน" ใต้แท็บขั้นสูง

ขั้นตอนที่ 6: หยุดชั่วคราวสักครู่

ผมเลือก 4 วินาที จะเก็บไว้หรือปรับตามต้องการก็ได้

ขั้นตอนที่ 7: ปิด Digital Pin 0 ("digital write pin P0" ถึง 0) และจอแสดงผล micro:bit

ขั้นตอนที่ 8 (ไม่บังคับ แต่แนะนำ): เพิ่มทริกเกอร์สำรองโดยใช้ปุ่ม micro:bit A สำหรับการทดสอบและการดีบัก:)

โว้ว! ดาวน์โหลดโค้ดลงใน Magical Receiver micro:bit และเราพร้อมสำหรับพร็อพวิเศษแล้ว!

ขั้นตอนที่ 6: มาสร้างลมกันเถอะ

มาทำกังหันลมกันเถอะ!! AKA a fan:) เปิดปืนกาวร้อนแล้วหยิบกรรไกร เครื่องหมายถาวร กระป๋องอลูมิเนียมและกระดาษแข็งของคุณ

ขั้นตอนที่ 1: ตัดอลูมิเนียมสี่เหลี่ยมสี่เหลี่ยมอย่างระมัดระวังออกจากกระป๋องเปล่าและกระดาษแข็งวงกลมเล็กๆ ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1/2 นิ้ว (1 ซม.)

ขั้นตอนที่ 2: พิมพ์เทมเพลตพัดกระดาษในรูปภาพ 1 ที่ 50% เพื่อปรับขนาด ตัดใบพัดลมออกหนึ่งใบและลากตามรอยบนฟอยล์อลูมิเนียมห้า (5) ครั้ง

ขั้นตอนที่ 3: ตัดใบพัดลมอลูมิเนียมออกอย่างระมัดระวังและทากาวลงบนวงกลมกระดาษแข็งเป็นระยะเท่ากัน

ขั้นตอนที่ 4: กาวที่ยึดมอเตอร์ไว้บนกระดาษแข็ง (ฉันยังเพิ่ม "ขา" ที่ทำจากไม้เดือยไม้เพื่อให้ง่ายต่อการเชื่อมต่อคลิปจระเข้)

ตัวเลือกอื่น

• ใช้เพลาขับมอเตอร์เพื่อหมุนวัตถุหรือทำเกียร์/คันโยกเพื่อเคลื่อนย้ายสิ่งของไปในทิศทางที่ต่างกัน
• หากคุณเชื่อมต่อ micro:bit กับลำโพง ก็สามารถเล่นเสียงได้!
• เริ่มต้นด้วยสิ่งที่เรียบง่ายและเล่นไปรอบๆ เพื่อค้นหาบางสิ่งที่ทำให้คุณรู้สึกมหัศจรรย์

ขั้นตอนที่ 7: ทดสอบทุกสิ่ง

และตอนนี้สำหรับส่วนโปรดของเรา: การทดสอบ!! เพิ่มพลังให้ micro:bits ของคุณ (และต่อแบตเตอรี่) และย้ายตัวควบคุมไม้กายสิทธิ์ของคุณ (หรือใช้ทริกเกอร์ปุ่มลัด) เพื่อทดสอบว่าตัวรับสัญญาณมหัศจรรย์ของเราเคลื่อนมอเตอร์

เมื่อคุณทำการทดสอบเสร็จแล้ว ให้เคลือบส่วนต่อตัวรับเวทย์มนตร์ด้วยกาวร้อนเพื่อยึดเข้าที่ หากคุณต้องการวิธีแก้ปัญหาแบบถาวรเป็นพิเศษ ให้ใช้อีพ็อกซี่ (คุณสมบัติกันน้ำเป็นโบนัสที่ดี) ระวังอย่าให้กาว (และโดยเฉพาะอย่างยิ่งอีพ็อกซี่) ติดบน micro:bits ของคุณ เพื่อให้คุณยังคงใช้พวกมันสำหรับโครงการในอนาคตได้!

หมายเหตุ: เมื่อคุณเปิดเครื่องทุกอย่างในครั้งแรก มอเตอร์อาจเริ่มหมุนโดยไม่มีสัญญาณ กระตุ้นตัวควบคุมด้ามไม้เรียวและควรหยุด จากนั้นทำงานตามที่คาดไว้

ไม่ทำงานตามที่คาดไว้?

การดีบักเป็นส่วนที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ในการสร้างสิ่งต่างๆ ขอแสดงความยินดีด้วย! คุณเป็นผู้ผลิตอย่างเป็นทางการ! นี่คือเคล็ดลับการดีบักบางส่วน:

1. พลังเป็นปัญหาที่พบบ่อยที่สุดสำหรับผู้สร้างทุกระดับประสบการณ์ ตรวจสอบอีกครั้งว่าเชื่อมต่อแบตเตอรี่อย่างถูกต้องและไฟแสดงการทำงาน micro:bit ทั้งสองดวงติดสว่าง (ไฟสีเหลืองเล็กๆ ที่พอร์ต microUSB)

2. มอเตอร์ไม่เคลื่อนที่? ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่มีสายไฟหรือวัตถุอื่นๆ ขวางทาง

3. มอเตอร์ดึงขนไปทางมันมากกว่าที่จะออกไป? สลับทิศทางของสายนำมอเตอร์ ซึ่งจะทำให้มอเตอร์หมุนไปในทิศทางตรงกันข้ามจึงทำให้อากาศถูกผลักไปในทิศทางตรงกันข้าม

ขั้นตอนที่ 8: สร้างเวทมนตร์

ตอนนี้เราเป็นพ่อมดแล้ว! ใช้ถุงมือเพื่อซ่อนและถือ micro:bit wand controller และ battery pack ซ่อนเครื่องรับเวทย์มนตร์ของคุณในภาชนะมหัศจรรย์เพื่อสร้างความประทับใจให้กับทุกคน ฉันคว้ากองหนังสือที่เป็นโพรงไว้ เจาะรูที่ด้านบน และติดมอเตอร์ของฉันด้วยพัดลมด้านใน

แค่นั้นแหละ! ฝึกฝนคาถาของคุณและสร้างความประทับใจให้เพื่อนของคุณด้วยพลังที่ค้นพบใหม่ของคุณ

คำถาม ข้อคิดเห็น การสร้างสรรค์? ทิ้งข้อความไว้! มีความสุขในการทำคุณสิ่งมีชีวิตที่มีมนต์ขลัง!

วิ่งขึ้นใน Make it Move