Micro:bit toverstaf! (Beginner): 8 stappen (met afbeeldingen)

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Laatst gewijzigd: 2024-01-30 11:16

Hoewel het voor ons, niet-magische mensen, een beetje lastig is om objecten te laten zweven met onze geest, woorden of toverstokken, kunnen we technologie gebruiken om (in wezen) dezelfde dingen te doen!

Dit project maakt gebruik van twee micro:bits, een paar kleine elektronische onderdelen en enkele alledaagse voorwerpen uit het hele huis om onze eigen magische toverstaf te maken.

Ik ging voor de Wingardium Leviosa-spreuk, maar je kunt dit project zeker aanpassen om andere spreuken uit te spreken:)

Moeilijkheidsgraad: Beginner+ (een beetje ervaring met codering en circuits is handig)

Lees Tijd: 10 min

Bouwtijd: ~ 2 uur

Kosten: ~ $ 35

Benodigdheden

• Toverstok!

  Je kunt aangepaste toverstokken kopen of je eigen toverstokken maken! Zoek een geschikte stok en voeg wat flair toe (of laat hem kaal!), of wees creatief en maak er een van dingen die je in huis kunt vinden

• Veer (om te zweven!)
• Handschoen (om de micro:bit wandcontroller te verbergen)
• Aluminium blik
• Klein stukje karton (~ 2" x 2"/5 cm x 5 cm)
• Twee (2) micro:bits

• Twee (1) micro:bit-batterijpakketten en batterijen

  Als je de micro:bit Go-bundel krijgt, wordt deze geleverd met een batterijpakket en batterijen

• Twee (2) microUSB-kabels
• Eén (1) broodplank van halve grootte (of mini)
• Eén (1) kleine 5V DC-motor

• Eén (1) motorsteun

  Of bouw er een van karton en/of houten deuvels

• Eén (1) 9V-batterij en batterijklemkabels

• Eén (1) N-kanaal MOSFET

  Ik gebruikte een D4N06L (datasheet hier) die geschikt is voor 4A, 60Vdc. U kunt een andere MOSFET gebruiken zolang deze minimaal 3A en 9Vdc aankan

• Eén (1) weerstand van 100 Ohm
• Een (1) diode
• Vier (4) alligator-naar-pin-draden
• Een (1) verbindingsdraad

Stap 1: Wat zijn we aan het doen??

Een van mijn favoriete scènes uit het eerste Harry Potter-boek was toen, nadat alle andere studenten het moeilijk hadden, Hermoine een veer laat zweven met de spreuk Wingardium Leviosa. Deze eenvoudige spreuk vat de essentie samen van waarom we van magie houden: dat we letterlijk met een beweging van onze pols en een paar keuzewoorden onmiddellijk verrassende (en indrukwekkende) dingen kunnen laten gebeuren.

Hoewel we niet precies dat soort magie hebben, hebben we wel technologie die soms wonderbaarlijk lijkt. Dus dat telt!

Inmiddels heb je het waarschijnlijk al geraden: om mijn favoriete scène na te bootsen, wilde ik een veer laten zweven. Daarvoor kunnen we de kracht van wind gebruiken! Voor deze beginnersvriendelijke tutorial heb ik ervoor gekozen om een kleine 5V DC-motor te gebruiken met ventilatorbladen gemaakt van een aluminium blikje. Je kunt mijn ontwerp imiteren of, nog beter, je eigen ontwerp maken!

Deze tutorial laat je zien hoe je het volgende doet:

1. Schrijf een eenvoudige blok-gebaseerde code voor een micro:bit wandcontroller

2. Bouw een circuit om een kleine 5V DC-motor te besturen

3. Schrijf een eenvoudige blokcode voor een magische ontvanger die wordt getriggerd met een radiosignaal (ook bekend als bluetooth)

4. Bouw een opstelling om onze technologie er echt als magie uit te laten zien!

Stap 2: Codeer het: Wandcontroller

Laten we beginnen met onze toverstaf!

Omdat dit een beginnersvriendelijk project is, gebruiken we blokgebaseerde codering op de Make Code-website. Als u echter meer ervaring heeft met coderen, kunt u de micro:bit ook programmeren met micropython of C++ in uw favoriete codeeromgeving (bijv. Idle, Visual Studio Code, enz.).

Oké, laten we gaan blocken!

Stap 1: Stel in het blok Aan Start het nummer van de radiogroep in

Kies een nummer dat je leuk vindt en zal onthouden, aangezien we dit ook nodig hebben voor de ontvanger.

Stap 2: Bepaal hoe je wilt dat je toverstok actie activeert.

De micro:bit heeft een versnellingsmeter die veranderingen in versnelling meet in onze drie ruimtelijke dimensies: omhoog/omlaag, links/rechts en vooruit/achteruit.

Snelle oplossing: gebruik het blok "on shake"! (Code nr. 1, foto 2)

Complexere, op gebaren gebaseerde oplossing: ontdek hoe de versnellingsmeter werkt en observeer de uitvoer terwijl u de micro:bit verplaatst (open de Arduino IDE seriële monitor om de uitvoer te zien, als u hierbij hulp nodig heeft, bekijk dan deze tutorial). Gebruik je waarnemingen om triggers in te stellen. (Code nr. 2, foto 3)

Het voorbeeld in code nr. 2 is mijn poging tot een Wingardium Leviosa-gebaar: zwiep en tik! (naar beneden en naar links). Gebruik zoals het is of als startpunt voor je eigen fav magische gebaar!

Nuttige tips:

(1) Omdat microcontrollers informatie supersnel verwerken, geeft het pauzeblok ons de tijd om het eerste deel van het gebaar af te maken voordat de micro:bit het tweede deel controleert.

(2) Ik heb assenlabels op de micro:bit toegevoegd, zodat ik gemakkelijker kon achterhalen hoe ik de juiste beweging voor Wingardium Leviosa-spreuk kon krijgen - dit zeker aanbevelen!

Stap 3: Gebruik het gebaar om een radionummer te verzenden.

Het blok "radio zendnummer" is te vinden in de blokset "radio". Elk (rationeel, reëel, niet-oneindig) getal zal werken!

Stap 4: Download en bewaar de code op de micro:bit

De micro:bit-stroomlampjes knipperen terwijl dit gebeurt, als ze klaar zijn met knipperen, is de code klaar met uploaden.

Stap 3: Bouw het: magische ontvanger! (1/2)

Pak je tweede micro:bit, je breadboard en alle leuke elektronische onderdelen en stukjes!

Stap 1: Plaats uw MOSFET-transistor in het breadboard. (Foto 1)

Aanbevolen om het zwarte deel van de transistor naar u toe te houden, zodat de pinreferenties in deze instructies nauwkeurig zijn:)

Stap 2: Pak een van je pin-ended krokodillenklemmen en verbind deze van micro:bit pin P0 met een open rij in het breadboard. (Foto 2)

Stap 3: Sluit uw weerstand aan tussen de micro:bit P0-draad en de MOSFET Gate-pin (meest linkse pin). (Foto 3)

Stap 4: Sluit een krokodillenklem met pin aan tussen de micro:bit GND-pin en de MOSFET-bronpin (meest rechtse pin). (Foto 4)

Stap 4: Bouw het: magische ontvanger! (2/2)

Stap 5: Gebruik uw twee resterende krokodillenklemmen met pennen om de motorkabels aan te sluiten op twee open rijen in het breadboard. (Foto 1)

Stap 6: Sluit uw jumperdraad van een van de motordraden aan op de MOSFET-afvoerpen (middelste pen). (Foto 2)

Stap 7: Sluit uw diode aan op de motorklemmen zodat de negatieve kant (met de streep) wordt aangesloten op de resterende motordraad (gele draad op de foto). (Foto 3)

Stap 8: Sluit de negatieve (zwarte) batterijkabel aan op de MOSFET-bronpin (dezelfde rij als micro:bit GND). (Foto 4)

Stap 9: Sluit de positieve (rode) accukabel aan op de resterende motordraad (gele draad). (Foto 4)

Stap 5: Codeer het: magische ontvanger

Stap 1: Stel de Radiogroep in op hetzelfde als voor de Wandcontroller.

Stap 2: Trek een blok "op radio ontvangen" uit en stel het in op "receivedNumber".

Stap 3: Sleep een herhalingsblok naar het blok "op radio ontvangen" en schakel het om 2 - 3 keer te herhalen.

Stap 4: (Optioneel maar aanbevolen) Toon een pictogram op de micro:bit om u te laten weten of het de string heeft ontvangen.

Dit is super handig voor het debuggen.

Stap 5: Schakel Digital Pin 0 in! (ook bekend als "digitale schrijfpin P0" naar 1)

Dit blok is te vinden onder het blok "Pins" onder het tabblad Geavanceerd.

Stap 6: Pauzeer een paar seconden.

Ik heb gekozen voor 4 seconden, deze kun je houden of naar wens aanpassen.

Stap 7: Schakel Digital Pin 0 ("digitale schrijfpin P0" naar 0) en de micro:bit-weergave uit.

Stap 8 (Optioneel maar aanbevolen): voeg een back-uptrigger toe met behulp van micro:bit-knop A voor test- en foutopsporingsdoeleinden:)

Voila! Download de code op je Magical Receiver micro:bit en we zijn klaar voor de magische prop!

Stap 6: Laten we wat wind maken

Laten we een windgenerator maken!! AKA een fan:) Zet een heet lijmpistool aan en pak je schaar, permanente marker, aluminium blikje en wat karton.

Stap 1: Knip voorzichtig een rechthoek van aluminium uit een leeg blikje en een kleine cirkel karton met een diameter van ongeveer 1 cm.

Stap 2: Print de papieren waaiersjabloon in Foto 1 op 50% op schaal. Knip een van de ventilatorbladen uit en trek deze vijf (5) keer over op de aluminiumfolie.

Stap 3: Knip voorzichtig de aluminium ventilatorbladen uit en lijm ze met gelijke tussenruimte op de kartonnen cirkel.

Stap 4: Lijm de motorsteun op een stuk karton (ik heb ook 'poten' van houten deuvels toegevoegd om het bevestigen van de krokodillenklemmen gemakkelijker te maken).

Andere opties

• Gebruik de aandrijfas van de motor om objecten te laten draaien of maak versnellingen/hendels om dingen in verschillende richtingen te bewegen
• Als je micro:bit op speakers aansluit, kan hij ook geluiden afspelen!
• Begin met iets eenvoudigs en speel wat rond om iets te vinden dat je een magisch gevoel geeft.

Stap 7: Test alle dingen

En nu, voor ons favoriete onderdeel: testen!! Zet je micro:bits aan (en sluit de batterij aan) en beweeg je wandcontroller (of gebruik de snelknop) om te testen of onze magische ontvanger de motor beweegt.

Als je klaar bent met testen, smeer je de magische ontvangerverbindingen in met hete lijm om ze op hun plaats te houden. Als je een ultrapermanente oplossing wilt, gebruik dan epoxy (waterdicht is een mooie bonus). Zorg ervoor dat u geen lijm (en vooral epoxy) op uw micro:bits krijgt, zodat u ze nog steeds kunt gebruiken voor toekomstige projecten!

Opmerking: wanneer u alles voor het eerst inschakelt, kan de motor zonder signaal gaan draaien. Activeer de wandcontroller en deze zou moeten stoppen en zich vervolgens moeten gedragen zoals verwacht.

Werkt het niet zoals verwacht?

Debuggen is een bijna onvermijdelijk onderdeel van het bouwen van dingen, dus gefeliciteerd! Je bent officieel een maker! Hier zijn enkele debugging-tips:

1. Macht is het meest voorkomende probleem voor makers van alle ervaringsniveaus. Controleer nogmaals of de batterij goed is aangesloten en dat beide micro:bit-lampjes branden (die kleine gele lampjes bij de microUSB-poort).

2. Motor beweegt niet? Zorg ervoor dat geen van de draden of andere voorwerpen in de weg zitten.

3. Motor die de veer naar zich toe trekt in plaats van weg? Verwissel de richting van de motordraden. Hierdoor zal de motor in de tegenovergestelde richting draaien en dus zal de lucht in de tegenovergestelde richting worden geduwd.

Stap 8: Maak wat magie

We zijn nu eigenlijk tovenaars! Gebruik handschoenen om de micro:bit wandcontroller en het batterijpakket te verbergen en vast te houden. Verberg je magische ontvanger in een fantastische container om echt indruk te maken op alle mensen. Ik pakte een holle stapel boeken, sneed een gat in de bovenkant en lijmde mijn motor met de ventilator erin.

Dat is het! Oefen je spreuk en maak indruk op je vrienden met je nieuw gevonden krachten.

Vragen, opmerkingen, creaties? Laat een reactie achter! Veel plezier met maken, jullie magische wezens!

Runner Up in Make it Move