Micro: ¡poco varita mágica! (Intermedio): 8 pasos

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificación: 2024-01-30 08:42

"Cualquier tecnología suficientemente avanzada es indistinguible de la magia." (Arthur C. Clarke). ¡Diablos, sí lo es! ¿A qué estamos esperando? ¡Usemos la tecnología para crear nuestro propio tipo de magia!

Este proyecto utiliza dos microcontroladores micro: bit, un ventilador de refrigeración doméstico y algunas piezas electrónicas pequeñas para crear nuestra propia varita mágica. Elegí usar el gesto de Wingardium Leviosa, ¡pero ciertamente puedes adaptar este proyecto para lanzar otros hechizos!

Tenga en cuenta que este es un proyecto intermedio porque involucra alta tensión y corriente. Utilice los protocolos de seguridad adecuados y siempre tenga a otro adulto cerca.

Dificultad: intermedia

Tiempo de lectura: 15 min

Tiempo de construcción: ~ 1 hora

Costo: ~ $ 40

Suministros

• ¡Varita mágica!

  ¡Puedes comprar varitas personalizadas o ser creativo y hacer las tuyas

• Pluma (¡para flotar!)
• Guante (para ocultar el controlador de varita micro: bit)

• Un (1) ventilador de refrigeración doméstico (4 A o menos)

  No modificamos el ventilador de enfriamiento, así que tome uno que tenga en la casa o pida prestado uno a su ser humano favorito

• Un (1) cable de extensión

  Modificaremos el cable de extensión, así que use uno adicional que no necesite o compre uno barato

• Dos (2) micro: bits
• Dos (2) paquetes de baterías micro: bit y dos (2) baterías AAA

  Si obtiene el paquete micro: bit Go, viene con un paquete de baterías y baterías:)

• Dos (2) cables microUSB

• Una (1) PCB

  El mío es de 2 cm x 8 cm, cualquier PCB similar o más grande funcionará (pero definitivamente NO use una placa de pruebas, ya que no puede manejar la alta corriente)

• Un (1) relé de estado sólido (JZC-11F)

  Clasificado para entrada de 5Vdc y salida de 220/250 Vac y 5A. Puede utilizar un relé diferente siempre que pueda cambiar

• Un (1) transistor NPN
• Un (1) diodo
• Una (1) resistencia de 100 ohmios
• Tres (3) pinzas de cocodrilo
• Tres (3) cables de puente, calibre 22
• Dos (2) cables de puente, calibre 14 (calificación mínima de 5A)
• Tubo termorretráctil (~ 4 "/ 20 cm)

Paso 1: ¿Magia? ¡¿Qué?! ¿¿Cómo??

Una de mis escenas favoritas del primer libro de Harry Potter fue cuando Hermoine hace flotar una pluma con el hechizo Wingardium Leviosa. Este simple hechizo captura la esencia de por qué amamos la magia: que literalmente con un movimiento de muñeca y unas pocas palabras, podemos hacer que sucedan cosas sorprendentes (e impresionantes) instantáneamente.

Aunque no tenemos exactamente ese tipo de magia, tenemos tecnología que a veces parece milagrosa. ¡Así que eso cuenta! Para imitar mi escena favorita, quería levitar una pluma. ¿Cómo podemos mover plumas desde lejos en la vida real? ¡¡Con viento !!

Después de construir una versión para principiantes de este proyecto, no estaba 100% satisfecho. ¡Quería alcanzar el nivel de mago de Hermione! Así que diseñé una segunda versión que puede cambiar la energía de un ventilador doméstico grande.

Esta versión utiliza un relé de estado sólido para cambiar la alimentación de CA con un disparador de CC. Puedes imitar mi diseño o, mejor aún, ¡crear el tuyo propio! ¡Hay TONELADAS de variaciones para este proyecto que puedes hacer con este marco básico, encuentra un hechizo que te inspire y dale vida!

Este tutorial le mostrará cómo hacer lo siguiente:

1. Escriba un código simple basado en bloques para un controlador de varita micro: bit

2. Construya un circuito para cambiar la energía de un ventilador de 12V, 4A.

3. Escriba un código simple basado en bloques para un receptor mágico que se activa con una señal de radio (también conocido como bluetooth)

Paso 2: Codifíquelo: ¡Controlador de varita

¡Empecemos con nuestra varita mágica! Estamos utilizando codificación basada en bloques a través del sitio web Make Code, pero si tiene experiencia con la codificación, también puede programar el micro: bit usando micropython o C ++ en su entorno de codificación favorito (por ejemplo, Idle, Visual Studio Code, etc.).

Paso 1: En el bloque On Start, configure el número del grupo de radio. Usaremos el mismo número para el receptor mágico micro: bit.

Paso 2: decide cómo quieres que tu varita active la acción.

El micro: bit tiene un acelerómetro de 3 ejes, lo usaremos para configurar un disparador de gestos.

Solución rápida: utilice el bloque "on shake".

Solución más compleja basada en gestos:

Explore cómo funciona el acelerómetro imprimiendo en el puerto serie con los bloques "Valor de escritura serie" (en la sección Avanzado). Abra Arduino IDE Serial Monitor para observar la salida de micro: bit mientras realiza gestos. Utilice sus observaciones para establecer desencadenantes. (Código No. 2)

El ejemplo en el Código No. 2 es mi intento de hacer un gesto de Wingardium Leviosa: ¡swish-and-flick! (hacia abajo en la dirección zy hacia la izquierda en la dirección x). ¡Úselo como está o como punto de partida para su propio gesto mágico favorito!

Consejos útiles:

(1) Dado que los microcontroladores procesan la información muy rápido, el bloque de pausa nos da tiempo para terminar la primera parte del gesto antes de que el micro: bit compruebe la segunda parte.

(2) Agregué etiquetas de ejes en el micro: bit para poder descubrir más fácilmente cómo obtener el movimiento correcto para el hechizo Wingardium Leviosa, ¡definitivamente lo recomiendo!

Paso 3: Utilice el gesto para enviar un número de radio (o una cadena, sea coherente).

Los bloques "Cadena de envío de radio" y "Número de envío de radio" se encuentran en el conjunto de bloques "Radio".

Paso 4: Descargue y guarde el código en micro: bit!

Paso 3: Constrúyalo: ¡Receptor mágico! (1/2)

¡Toma tu segundo micro: bit, tu PCB, tu soldador y todas las partes electrónicas!

Descripción rápida: Estamos usando la salida de energía micro: bit 3.3V para activar el lado de CC del relé. El circuito se completa cuando el pin micro: bit P0 enciende el transistor NPN. Paso 1: Suelde el relé y el transistor a su placa PCB.

Paso 2: Suelde el diodo a través de los pines de alimentación de CC del relé para proteger el micro: bit del voltaje parásito cuando las bobinas del relé cambian. El lado negativo del diodo (línea gris) debe conectarse a la potencia positiva CC del relé en el pin.

Paso 3: Suelde un cable de puente al pin de alimentación positiva CC del relé. Conecte una pinza de cocodrilo entre este cable y la almohadilla de salida micro: bit 3.3V.

Paso 4: Suelde otro cable de puente entre la clavija de salida de CC del relé (GND) y la clavija del colector del transistor.

Paso 5: Suelde el tercer cable de puente al pin del emisor del transistor. Conecte una pinza de cocodrilo entre este cable y el micro: bit GND pad.

Paso 6: Suelde su resistencia al pin de la base del transistor. Conecte una pinza de cocodrilo entre el otro extremo de la resistencia y la almohadilla micro: bit P0.

Paso 4: Constrúyalo: ¡Receptor mágico! (2/2)

Paso 7: Quite 1/2 (2 cm) de aislamiento del cable calibre 14 en ambos lados. Suelde un cable al pin del relé NO (normalmente abierto) y el otro cable al pin del relé COM (o bobina 2).

Paso 8: corte el cable de extensión solo en un lado y retire ~ 1/2 (2 cm) de aislamiento del lado del cable cortado.

Paso 9: agarre el cable de calibre 14 y deslice un trozo de tubo termorretráctil en cada cable.

Paso 10: Alinee un extremo del cable de calibre 14 con un extremo del cable de extensión, luego retuerza el metal para juntarlo. Asegure el tubo termorretráctil con su favorito. fuente de calor (por ejemplo, encendedor, secador de pelo, etc.). Repita para los otros cables y el tubo termorretráctil.

Nota: la orientación de los cables de CA no importa.

Paso 5: Codifíquelo: ¡Receptor mágico

¡Es hora de codificar nuestro receptor mágico!

Paso 1: Configure el Grupo de radio en el mismo número que para el controlador de varita. Paso 2: Extraiga un bloque "en radio recibido" y configúrelo en "número recibido" (o "cadena recibida" si lo usó para su controlador de varita).

Paso 3: Arrastre un bloque de repetición al bloque "en la radio recibida" y cámbielo para que se repita de 2 a 4 veces.

Paso 4: (Opcional pero recomendado) Muestre un ícono en el micro: bit para hacerle saber si recibió la cadena.

Esto es muy útil si / cuando estás depurando.

Paso 5: ¡Encienda el Pin digital 0! (también conocido como "pin de escritura digital P0" a 1)

Este bloque se encuentra en el bloque "Pines" en la pestaña Avanzado.

Paso 6: pausa por unos segundos.

Elegí 2 segundos, puede mantener esto o ajustarlo como desee.

Paso 7: Apague el pin digital 0 ("pin de escritura digital P0" a 0) y la pantalla de micro: bits.

Paso 8 (opcional pero recomendado): agregue un disparador de respaldo usando el botón micro: bit A para propósitos de prueba y depuración:)

¡Voila! Descarga el código en tu Magical Receiver micro: bit y estamos listos para el accesorio mágico.

Paso 6: ¡Prueba y depura

Y ahora, nuestra parte favorita: ¡probar!

Encienda su micro: bits (a través de la batería o microUSB), conecte el cable de extensión y enchufe el ventilador en el cable de extensión, luego mueva el controlador de su varita para verificar que el receptor mágico encienda el ventilador.

Cuando haya terminado de probar, cubra las conexiones mágicas del receptor con pegamento caliente para mantenerlas en su lugar. Si desea una solución ultrapermanente, use epoxi (el agua es una buena característica adicional). Recomendado para evitar cubrir el micro: bit con pegamento para que puedas usarlo en proyectos futuros.

¿No funciona como se esperaba?

1. El poder es el problema más común para los creadores de todos los niveles de experiencia. Verifica que todas las cosas estén conectadas. Usa el disparador rápido del controlador micro: bit para probar que el receptor muestra el ícono de "mensaje recibido".

2. ¿El ventilador no se mueve? Cuando el relé cambia, escuchará un clic audible. Utilice el disparador rápido del controlador micro: bit y escuche el sonido.

Me di cuenta de que el paquete de baterías micro: bit 2xAAA no tenía energía suficiente para activar el relé. Terminé usando solo el cable microUSB, pero una batería 3xAAA también debería funcionar.

3. Utilice un multímetro para comprobar la continuidad de las uniones soldadas y, si es necesario, el voltaje en las bobinas de CC del relé.

Paso 7: ¡Construye tu utilería mágica

Ahora que has probado y practicado tus habilidades tecnológicas mágicas, ¡estás listo para construir tu utilería mágica! Use guantes para ocultar el controlador de varita micro: bit + paquete de batería.

Para el receptor mágico: ¿Dónde quieres poner la pluma y cómo esconder el abanico?

Para mi demostración, simplemente oculté el ventilador fuera de la cámara (¡shhhhh, no lo digas!), Pero si estás haciendo tu actuación mágica en persona, puedes construir un recinto para ocultar el ventilador. Descubrí que la malla de la pantalla de la ventana funcionaba muy bien para ayudar a ocultar las piezas y al mismo tiempo dejar que el aire fluyera.

¿Quieres hacer otro tipo de magia? ¡Puedes construir diferentes tipos de accesorios! ¡Esta misma configuración funcionará para encender cualquier dispositivo de CA de bajo consumo como altavoces o una pantalla! Solo asegúrese de que el consumo máximo de corriente sea inferior a 5A.

Paso 8: ¡Avanza y sé mágico

Diablos, sí, nivel de mago: ¡intermedio! Practica tu gesto para que realmente puedas impresionar a toda la gente. Y, por supuesto, ¡enséñeles a otros cómo hacer esta magia tecnológica!

¡Deje un comentario si necesita ayuda, tiene alguna pregunta o para mostrar sus creaciones!

¡Felices amigos!