Electronic Magic 8 Ball y Eyeball: 11 pasos (con imágenes)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:41

Quería crear una versión digital de Magic 8 Ball …

El cuerpo de este está impreso en 3D y la pantalla se ha cambiado de un poliedro en tinte azul a un pequeño OLED controlado por un generador de números aleatorios programado en un Arduino NANO.

Luego fui un poco por la tangente y creé otro caparazón, este es un ojo azul hielo que mira directamente a tu alma …

PRECAUCIÓN: Aunque finalmente utilicé interruptores de inclinación de mercurio para mi construcción final. Si está destinado a ser utilizado como un juguete, debe seguir el plan original que se describe aquí. El mercurio tiene una toxicidad conocida. ¡El segundo video muestra claramente por qué hice esto!

Todos mis interruptores de mercurio fueron recuperados de viejos termostatos domésticos que estaban destinados al relleno sanitario, ahora están en buenas manos …

ACTUALIZACIÓN 12 de abril de 2019 !!!: He incluido una forma mucho más sencilla de alimentar y ejecutar este proyecto. También he incluido un código simplificado que solo muestra los consejos. Todo se revela en el paso 10.

Paso 1: la bola 8

Creé una esfera hueca de 100 mm en Solidworks

No quería ninguna costura de unión a lo largo del ecuador de la esfera, por lo que las secciones superior e inferior se cortaron dejando un orificio de 50 mm en la parte superior y un orificio de 56 mm en la parte inferior.

Como no quería que se mostraran sujetadores, hice un corte de 57 mm de 1 mm de profundidad en la parte exterior del orificio inferior y agregué dos varillas de 4 mm de diámetro que salían perpendiculares al orificio de unos 4 mm de largo.

El tapón del orificio superior se modeló invirtiendo la sección de corte inicial para el orificio superior. Se agregó un anillo adicional de 2 mm a la curva interna del tapón y luego todo se solidificó.

Desde la parte superior dibujé un gran número 8 y este contorno fue recortado de la portada superior. Esto a su vez se utilizó para crear una pieza número 8.

Paso 2: puerto de acceso a la ventana

Esta parte contiene toda la electrónica y el funcionamiento interno. También está destinado a ser el punto de acceso para cambiar las baterías.

No quería sujetadores visibles en esto, así que hice la abertura con un tornillo en una pieza, gira unos 36 grados y se bloquea en su lugar.

Hay un puerto de aproximadamente 1 pulgada de diámetro en el medio de la pieza que permite ver el consejo.

En el interior del puerto hay un área recortada cuadrada destinada a albergar una pieza de plástico o vidrio de 2 mm de espesor.

Esta ventana se utiliza en todos los tamaños de este juguete.

También se necesitan dos de la pieza ElectronicsBrace y una de cada ElectronicsTray y nanoTray.

Paso 3: imprima y monte

La bola y el número se imprimieron con ABS negro. Mientras que la cubierta superior se imprimió con ABS natural. Probé ABS blanco pero se veía demasiado austero.

El número 8 se ajusta a presión en la tapa superior.

La tapa superior es lo suficientemente pequeña para entrar en la bola a través de la abertura inferior.

Este es un ajuste por fricción pero también se mantiene en su lugar con adhesivo ABS.

Estaba un poco preocupado por encajar todas las piezas en el interior, así que seguí adelante y creé otra, esta vez tenía 120 mm de diámetro.

Paso 4: el ojo

Quité el recorte superior en los modelos 3D e imprimí ambos orbes en ABS natural y luego imprimí el puerto de acceso a la ventana en ABS azul.

Da una imitación razonable de un globo ocular cuando se mira de frente.

Me gusta más esta versión que la 8Ball original.

Paso 5: la electrónica

El espacio era una limitación al igual que la apariencia.

No tenía que haber protuberancias externas u obstrucciones a la estética.

El juguete se enciende y se interactúa con él mediante el movimiento.

El juguete comienza apagado hasta que se invierte.

En lugar de un interruptor de botón, usé un interruptor de inclinación.

Anteriormente usé un MOSFET para controlar la energía del microcontrolador. Sin embargo, esto no era lo ideal, ya que permitía que una pequeña cantidad de corriente alimentara continuamente el microcontrolador, lo que mataba la batería en aproximadamente un mes más o menos.

En este caso utilicé un pequeño relé como el que usé en mi proyecto de unidad USB cryptex.

El esquema incluido muestra el cableado necesario para que el hardware funcione.

El interruptor de inclinación.

El relevo. Usé una bobina de 6V ya que el voltaje de la batería es de 6V y esto requirió un circuito de conducción para el relé que se conmuta desde un simple transistor NPN.

Módulo OLED Waveshare 128 X 128 de Amazon.

Paso 6: el programa

Quería que las respuestas fueran las del juguete original. Usé Wikipedia para esto.

El módulo es del tipo SSD1327 y hay una biblioteca de código muy robusta para estos LCD.

Los intentos iniciales de utilizar este código resultaron en fallas debido a que el uso de memoria era demasiado grande.

Una solución sencilla fue utilizar el código simplificado proporcionado por el fabricante.

Soplé la mayor parte del ejemplo y usé fragmentos del código original para mostrar la información que se necesitaba.

El programa funciona de la siguiente manera:

La bola en reposo está apagada.

Invertir la bola y mirar por la ventana es el estado original de encendido.

Una vez que Arduino se inicia y muestra las instrucciones "Haga su pregunta y luego invierta". El programa toma el control y suministra energía al Arduino a través del relé controlado por programa.

Las instrucciones permanecen visibles hasta que el juguete se gira hacia arriba, esto apaga el interruptor de inclinación y el programa avanza al modo de pensamiento. La lectura muestra "Pensando …" para que sepa que todavía está activo.

A continuación, se vuelve a invertir la bola para que la ventana quede en posición vertical.

Esta acción es leída por el interruptor mecánico de inclinación y el programa generará una respuesta aleatoria en un segundo de la ventana orientada hacia arriba.

El mensaje permanece visible hasta que el juguete se pone con la bola hacia arriba.

Este proceso continúa hasta que la bola se coloca con la ventana hacia abajo durante más de 16 segundos, donde el programa desactivará el relé y apagará la energía.

NOTAS CRÍTICAS sobre este programa están en el azar (); función.

Tenía problemas con las mismas respuestas que aparecían, incluso probé esto con ambos dispositivos al mismo tiempo y descubrí que sí, eran iguales.

Es fundamental utilizar randomSeed (analogRead (0)); rutina. La explicación de esto se puede encontrar AQUÍ:

Paso 7: Ensamblaje de la ventana y la electrónica

Hay cinco partes impresas en este conjunto que componen una ventana, un portapilas y una tapa.

El primero es el componente visible que tiene soportes para el OLED y el segundo es la batería y el soporte del controlador que se conecta a los separadores VIA de la ventana.

Usé un pequeño trozo de vidrio cortado para la ventana. Esto se pegó en su lugar con adhesivo de tipo ciano. Tenía un poco de espuma para burletes con adhesivo en un lado, esto se cortó en tiras pequeñas y se colocó alrededor del vidrio en el interior del ensamblaje de la ventana.

Hay 4 orificios para tornillos alrededor de la ventana. estos están espaciados para el módulo que había elegido. Estos tienen insertos de 4-40 termofijado instalados con un soldador.

Con el módulo en su lugar, se utilizan separadores de 1/4 de pulgada para sujetarlo.

Tuve suerte cuando llegaron los componentes. El soporte de la batería simplemente encaja dentro de la abertura, lo que significa que no tuve que colocarlo verticalmente. Esto significa que la bola de menor tamaño funcionará bien.

La base del compartimiento de la electrónica lleva el portapilas y tiene 2 cortes, uno para el relé y otro para el interruptor de inclinación.

La cubierta tiene 3 partes que encajan entre sí y sujetan las baterías de forma segura y proporcionan una superficie plana para sujetar el módulo NANO.

Estas 2 partes luego se atornillan a los 4 separadores en la parte posterior del módulo VIEJO.

¡CON CUIDADO! Terminé reemplazando el interruptor de inclinación con un interruptor de mercurio. Esto produjo una operación más confiable.

Paso 8: Ajuste de interferencia

El ensamblaje de la ventana cuando esté terminado quedará muy ajustado a través del corte en la parte inferior de la bola.

Al colocar el conjunto de ventana final en la bola, puede haber alguna interferencia

Si esto sucede, es posible que deba recortar el borde interior del soporte de la ventana en la bola como se muestra.

Paso 9: archivos adicionales

Estas son las limas de bola grandes de 120 mm de diámetro.

Paso 10: ¡ACTUALIZAR

He completado el código simplificado para que esta bola tenga un funcionamiento similar al original.

Ahora, cuando le dé la vuelta, el programa tardará unos 4 segundos en iniciarse y mostrar los consejos.

Este tipo de operación también es posible con una construcción de hardware más simple.

Se podrían eliminar todas las partes de potencia del circuito y el Driving D2 digital no sería necesario en absoluto.

El interruptor de inclinación podría alimentar un transistor de conmutación que proporciona energía a la entrada de energía sin procesar en la placa.

Dejé los componentes en su lugar para este cambio.

Si cambia el circuito, la declaración de programa de powPin y todas las partes posteriores relacionadas con esto podrían eliminarse del programa.

Si se construyó el circuito original y desea utilizar el código de no alimentación. Debería funcionar aún cuando el interruptor de inclinación encienda el microcontrolador.

En este modo, siempre se necesitan unos 4 segundos para que el programa se inicie y luego muestre el consejo.

Al quitar el pin de entrada, es posible simplificarlo aún más. Aún no he probado este modo, pero debería funcionar igual. Solo asegúrese de eliminar cualquier referencia a la entrada de lectura del programa.

Si utilizo este tipo de sensor de inclinación, he incluido un nuevo soporte para portabaterías.

Paso 11: Archivos adicionales

Estos son los archivos OLED del sitio web de Waveshare….

Finalista en el Concurso Arduino 2019