Naredimo čarobno kristalno kroglo s čarobnimi uroki! ~ Arduino ~: 9 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

V tem bomo naredili Magic Ball, ki uporablja senzor gibanja in RFID skener za nadzor animacij LED luči v notranjosti.

Korak: Materiali, ki jih potrebujete

Za ta projekt boste potrebovali naslednja orodja in materiale:

• Arduino Uno
• Senzor MPU-6050 s merilnikom pospeška, žiroskopom in temperaturnim senzorjem.
• Bralnik RFID RC522
• nekaj združljivih oznak (uporabljal sem NTAG215s)
• 36 belih LED
• 36 rdeča LED
• 36 modra LED
• 8 NPN tranzistorjev, uporabljal sem IRF520
• Čista plastična kroglica s premerom 16 cm
• Majhna plošča
• 9V baterija (6xAA)
• Lotsa kabli

Orodja:

• 3D tiskalnik
• Spajkalnik

2. korak: Lupina

Prva stvar, ki jo bomo naredili, je, da pripravimo zunanjo lupino kroglice. Če želite to narediti, preprosto obrusite notranjost plastične kroglice.

Videli boste udarce, ki jih naredite pri brušenju, zato si vzemite čas in v majhnih krogih ustvarite enakomeren vzorec.

3. korak: Podporno okostje

Naslednja stvar, ki jo bomo zgradili, je ogrodje podpore.

To okostje bo držalo vso LED diodo na mestu in vsebovalo preostalo elektroniko. Ima zunanji premer 13 cm, tako da je med led in lupino približno 1,5 cm prostora, ki ga napolnimo z razpršenim materialom. Čitalnik RFID se bo moral na koncu prilegati tudi zunaj okostja. Za to sem naredil 3D model, sestavljen iz 6 reber, pri čemer ima vsako rebro majhne sponke na strani, kamor se prilega LED. Kot lahko vidite, vsako rebro ima 18 posnetkov, po 6 za vsako barvo.

Ker so vsa rebra enaka, lahko eno rebro natisnete 6 -krat. Ko natisnete rebro, lahko že nadaljujete z naslednjim korakom, da prihranite čas, medtem ko preostali del tiska.

4. korak: Priključite LED

Zdaj bomo povezali posamezno rebro.

Vsako rebro vsebuje 6 belih LED v osrednji vrstici, 6 rdečih LED v eni od zunanjih vrstic in 6 modrih LED v drugi zunanji vrsti.

LED -diodo vstavite v ustrezne sponke in poravnajte polarnost LED -ja tako, da ima vsako rebro pozitiven in negativen konec, skupaj z vsemi temi.

Najprej spajkajte vsako zgornjo trojico in poiščite tri spodnje diode LED vsake vrstice skupaj, tako da sta zaporedno povezani. Nato povežite oba pozitivna konca vrstice z žico in oba negativna konca, tako da sta oba dela povezana vzporedno.

ponovite za vseh 6 reber.

5. korak: Povežite rebra

Ko končate ožičenje vsakega posameznega rebra, je čas, da rebra povežete z baterijo

Pozitivne konce vseh vrst modro -belih LED lahko priključite neposredno na 9V kabel vašega akumulatorja.

Moja rdeča LED je imela nekoliko nižjo napetost kot moja druga LED, kar pomeni, da sem moral najprej povezati vse pozitivne konce njihovih vrstic, nato pa to z uporom priključiti na 9V. Če imajo vse vaše LED enake napetosti, lahko ta korak preskočite.

Korak 6: Ožičenje LED na Arduino

Zdaj pridejo na vrsto tranzistorji.

Vzemite svojo majhno ploščo in vse ozemljitvene zatiče priključite na ozemljitev vašega Arduina, nato pa digitalne zatiče vašega arduina povežite s srednjimi zatiči tranzistorjev. Za belo LED sem uporabil nožice od 1 do 6, za rdečo in modro pa pin 7 in 8. Zdaj lahko vsak negativni konec vaših belih LED vrstic povežete z ustreznim tranzistorjem, pri tem pazite, da ne zamenjate vrstnega reda. Nato priključite modri in rdeči negativni kabel na njihov tranzistor.

7. korak: Priključitev senzorjev

Zdaj povežemo senzorje.

Senzor gibanja se enostavno poveže, preprosto priključite svoj VCC na 5V pin, Gound to Ground, SCL in SCA na SCL in SCA nožice na vaši plošči

Bralnik RFID potrebuje več žic: (levo je RFID, desno Arduino)

• SDA -> 10
• SCK -> 13
• MOSI-> 11
• MISO-> 12
• IRQ je neuporabljen
• GND -> GND
• RST -> 9
• 3.3V -> 3.3V

Prepričajte se, da so žice bralnika RFID dovolj dolge, da so lahko zunaj okostja

8. korak: Čas kodiranja

Zdaj, ko smo vse povezali, je čas za kodo!

Če želite uporabljati bralnik RFID, potrebujete to knjižnico: https://github.com/miguelbalboa/rfid in vgrajeno knjižnico SPI.

Za uporabo senzorja gibanja morate uporabiti vgrajeno knjižnico Wire, saj gre za napravo IC2.

Čeprav tukaj ne bom prilepil celotne kode, bom govoril o njenih delih:

Za dodelitev edinstvene animacije določeni oznaki nfc imam ID-je vsake oznake shranjene v spremenljivko, tako da, ko bralnik RFID prebere oznako, primerja njen ID s shranjenimi in prek ukaza if-statement zahteva dodeljena funkcija animacije.

Senzor gibanja preprosto prebere vrednost katere koli izbrane osi, če je odčitana vrednost pozitivna, se prižgejo rdeče luči, če pa je negativna, se vklopijo modre luči.

9. korak: Zaprite pokrov in končno cveti

Skoraj smo že končali!

Če želite dokončati projekt, preprosto zložite plastično vrečko v vsako polovico krogle kot difuzijski material, notranjo polovico nežno položite v eno polovico, drugo polovico pa zaprite nad njo. Potem ste končali!

Zdaj imate možnost, da svoje oznake NFC zapakirate, kot želite, jih lahko prilepite na strani stare knjige in pustite, da strani delujejo kot uroki, ki jih žoga bere, ali pa natisnem nekaj ponarejenih listov pergamenta, na njih napišite ali narišite, nalepke NFC pa prilepite na zadnjo stran. Tadaa, uroki so pripravljeni!

In s tem smo zaključili naš projekt!