มาสร้างลูกบอลคริสตัลวิเศษด้วยคาถาวิเศษกันเถอะ! ~ Arduino ~: 9 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ในที่นี้ เราจะสร้าง Magic Ball ที่ใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวและเครื่องสแกน RFID เพื่อควบคุมภาพเคลื่อนไหวของไฟ LED ภายใน

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุที่คุณต้องการ

สำหรับโครงการนี้ คุณจะต้องมีเครื่องมือและวัสดุดังต่อไปนี้:

• Arduino Uno
• เซ็นเซอร์ MPU-6050 พร้อมมาตรความเร่ง ไจโรสโคป และเซ็นเซอร์อุณหภูมิ
• เครื่องอ่าน RFID RC522
• แท็กที่เข้ากันได้บางส่วน (ฉันใช้ NTAG215)
• 36 LED สีขาว
• 36 LED สีแดง
• 36 ไฟ LED สีฟ้า
• ทรานซิสเตอร์ NPN 8 ตัว ฉันใช้ IRF520
• ลูกบอลพลาสติกใส เส้นผ่านศูนย์กลาง 16 ซม.
• เขียงหั่นขนมขนาดเล็ก
• ก้อนแบตเตอรี่ 9V (6xAA)
• สายโลตัส

เครื่องมือ:

• เครื่องพิมพ์ 3 มิติ
• หัวแร้ง

ขั้นตอนที่ 2: The Shell

สิ่งแรกที่เราจะทำคือเตรียมเปลือกด้านนอกของลูกบอล ในการทำเช่นนั้น เพียงแค่ทรายด้านในของลูกบอลพลาสติก

คุณจะสามารถเห็นจังหวะที่คุณทำในการขัดมัน ดังนั้นใช้เวลาของคุณและวนเป็นวงกลมเล็กๆ เพื่อให้ได้รูปแบบที่สม่ำเสมอ

ขั้นตอนที่ 3: โครงกระดูกสนับสนุน

สิ่งต่อไปที่เราจะสร้างคือโครงรองรับ

โครงกระดูกนี้จะยึด LED ทั้งหมดเข้าที่และบรรจุอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่เหลือ มีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 13 ซม. เพื่อให้มีช่องว่างระหว่าง LED และเปลือกประมาณ 1, 5 ซม. ซึ่งเราจะเติมด้วยวัสดุที่กระจายตัว เครื่องอ่าน RFID จะต้องพอดีกับด้านนอกของโครงกระดูกในตอนท้าย สำหรับสิ่งนี้ ฉันได้สร้างแบบจำลอง 3 มิติที่ประกอบด้วยซี่โครง 6 ซี่ โดยแต่ละซี่โครงจะมีคลิปเล็กๆ ด้านข้างที่ไฟ LED เข้าไปพอดี อย่างที่คุณเห็น ซี่โครงแต่ละอัน มี 18 คลิป 6 สีสำหรับแต่ละสี

เนื่องจากซี่โครงทั้งหมดเหมือนกัน คุณสามารถพิมพ์หนึ่งซี่โครงได้ 6 ครั้ง คุณสามารถดำเนินการในขั้นตอนต่อไปได้เมื่อคุณพิมพ์ซี่โครงแล้ว เพื่อประหยัดเวลาในขณะที่พิมพ์ส่วนที่เหลือ

ขั้นตอนที่ 4: การเดินสายไฟ LED

ตอนนี้เราจะต่อซี่โครงแต่ละซี่

ซี่โครงแต่ละซี่มีไฟ LED สีขาว 6 ดวงในแถวกลาง ไฟ LED สีแดง 6 ดวงในแถวด้านนอกแถวใดแถวหนึ่ง และ LED สีฟ้า 6 ดวงในแถวด้านนอกอีกแถวหนึ่ง

ติด LED ของคุณเข้ากับแคลมป์ที่เหมาะสม และตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้จัดตำแหน่งขั้วของ LED เพื่อให้ซี่โครงแต่ละซี่มีปลายด้านบวกและด้านลบ โดยที่ส่วนนั้นทั้งหมดจะเรียงกันด้วย

ขั้นแรก ประสานแต่ละสามด้านบนและกินไฟ LED สามด้านล่างของแต่ละแถวเข้าด้วยกันเพื่อให้เชื่อมต่อเป็นอนุกรม หลังจากนั้น ต่อปลายขั้วบวกทั้งสองของแถวด้วยลวด และปลายด้านลบทั้งสองข้าง เพื่อให้ทั้งสองส่วนต่อขนานกัน.

ทำซ้ำสำหรับทั้ง 6 ซี่โครง

ขั้นตอนที่ 5: เชื่อมต่อซี่โครง

เมื่อคุณเดินสายไฟซี่โครงแต่ละซี่เสร็จแล้ว ก็ถึงเวลาต่อซี่โครงเข้ากับก้อนแบตเตอรี่

คุณสามารถต่อปลายขั้วบวกของแถว LED สีน้ำเงินและสีขาวทั้งหมดเข้ากับสาย 9V ของก้อนแบตเตอรี่ได้โดยตรง

LED สีแดงของฉันมีแรงดันไฟฟ้าต่ำกว่า LED อื่นเล็กน้อย ซึ่งหมายความว่าฉันต้องเชื่อมต่อปลายด้านบวกทั้งหมดของแถวนั้นก่อน จากนั้นจึงเชื่อมต่อกับ 9V ด้วยตัวต้านทาน หาก LED ทั้งหมดของคุณมีแรงดันไฟฟ้าเท่ากัน คุณสามารถข้ามขั้นตอนนี้ได้

ขั้นตอนที่ 6: การเดินสายไฟ LED ไปยัง Arduino

ตอนนี้ทรานซิสเตอร์เข้ามามีบทบาท

นำเขียงหั่นขนมขนาดเล็กของคุณและต่อหมุดกราวด์ทั้งหมดเข้ากับกราวด์ Arduino ของคุณ จากนั้นเชื่อมต่อหมุดดิจิทัลของ Arduino ของคุณกับหมุดตรงกลางของทรานซิสเตอร์ ฉันใช้พิน 1 ถึง 6 สำหรับ LED สีขาว และพิน 7 และ 8 สำหรับสีแดงและสีน้ำเงิน ตอนนี้คุณสามารถเชื่อมต่อปลายด้านลบแต่ละด้านของแถว LED สีขาวของคุณกับทรานซิสเตอร์ที่เกี่ยวข้อง ตรวจสอบให้แน่ใจว่าไม่ได้ทำให้คำสั่งยุ่งเหยิง จากนั้นต่อขั้วลบสีน้ำเงินและสีแดงเข้ากับทรานซิสเตอร์ตามลำดับ

ขั้นตอนที่ 7: การเชื่อมต่อเซ็นเซอร์

ตอนนี้เราจะเชื่อมต่อเซ็นเซอร์

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวเชื่อมต่อได้ง่าย เพียงเชื่อมต่อ VCC กับพิน 5V, Gound to Ground และ SCL และ SCA กับพิน SCL และ SCA บนบอร์ดของคุณ

เครื่องอ่าน RFID ต้องการสายไฟเพิ่มเติม:(ซ้ายคือ RFID ขวาคือ Arduino)

• SDA ->10
• เอสซีเค ->13
• MOSI->11
• มิโซะ->12
• IRQ ไม่ได้ใช้
• GND ->GND
• RST ->9
• 3.3V ->3.3V

ตรวจสอบให้แน่ใจว่าสายของเครื่องอ่าน RFID ยาวพอที่จะอยู่นอกโครงกระดูกได้

ขั้นตอนที่ 8: เวลาการเข้ารหัส

ตอนนี้เราได้เชื่อมต่อทุกอย่างแล้ว ถึงเวลาสำหรับรหัส!

ในการใช้เครื่องอ่าน RFID คุณจะต้องมีไลบรารีนี้: https://github.com/miguelbalboa/rfid และไลบรารี SPI ในตัว

ในการใช้เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหว คุณจะต้องใช้ไลบรารี Wire ในตัว เนื่องจากเป็นอุปกรณ์ IC2

แม้ว่าฉันจะไม่วางโค้ดทั้งหมดที่นี่ แต่ฉันจะพูดถึงบางส่วน:

ในการกำหนดแอนิเมชั่นเฉพาะให้กับแท็ก NFC เฉพาะ ฉันมี ID ของแต่ละแท็กที่บันทึกไว้ในตัวแปร ดังนั้นเมื่อเครื่องอ่าน RFID อ่านแท็ก มันจะเปรียบเทียบ ID นั้นกับแท็กที่บันทึกไว้ และผ่านคำสั่ง if-statement ฟังก์ชั่นแอนิเมชั่นที่กำหนด

เซ็นเซอร์ตรวจจับความเคลื่อนไหวจะอ่านค่าของแกนที่เลือก หากค่าที่อ่านเป็นค่าบวก ไฟสีแดงจะเปิดขึ้น และหากเป็นค่าลบ ไฟสีน้ำเงินจะเปิดขึ้น

ขั้นตอนที่ 9: ปิดฝาและเฟื่องฟูขั้นสุดท้าย

เกือบเสร็จแล้ว!

ในการทำให้โปรเจ็กต์เสร็จสิ้น เพียงแค่พับถุงพลาสติกลงในครึ่งทรงกลมแต่ละอันเป็นวัสดุกระจายแสง ค่อยๆ วางลูกบอลด้านในเป็นครึ่งหนึ่ง แล้วปิดอีกครึ่งหนึ่งทับลงไป เสร็จแล้ว!

ตอนนี้คุณมีทางเลือกในการบรรจุแท็ก NFC ของคุณตามที่คุณต้องการ คุณสามารถติดไว้ในหน้าของหนังสือเก่าและปล่อยให้หน้าทำหน้าที่เป็นคาถาที่ลูกบอลกำลังอ่าน หรืออย่างที่ฉันทำ พิมพ์แผ่นกระดาษ parchment ปลอมสองสามแผ่น เขียนหรือวาดภาพ แล้วติดสติกเกอร์ NFC ที่ด้านหลัง Tadaa เวทมนตร์ของคุณพร้อมแล้ว!

และด้วยเหตุนี้ เราจึงเสร็จสิ้นโครงการของเรา!