Micro:bit Zauberstab! (Anfänger): 8 Schritte (mit Bildern)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Während es für uns nicht-magische Menschen etwas schwierig ist, Objekte mit unseren Gedanken, Worten oder Zauberstäben schweben zu lassen, können wir Technologie verwenden, um (im Grunde) die gleichen Dinge zu tun!

Dieses Projekt verwendet zwei micro:bits, ein paar kleine elektronische Teile und einige Alltagsgegenstände aus dem ganzen Haus, um unseren eigenen Zauberstab zu erschaffen.

Ich habe mich für den Wingardium Leviosa-Zauber entschieden, aber Sie können dieses Projekt sicherlich anpassen, um andere Zaubersprüche zu wirken:)

Schwierigkeit: Anfänger+ (ein bisschen Erfahrung mit Codierung und Schaltungen ist hilfreich)

Lesezeit: 10 Minuten

Bauzeit: ~ 2 Stunden

Kosten: ~ 35 $

Lieferungen

• Zauberstab!

  Sie können benutzerdefinierte Zauberstäbe kaufen oder Ihre eigenen herstellen! Finden Sie einen geeigneten Stock und verleihen Sie ihm etwas Flair (oder lassen Sie ihn kahl!), oder werden Sie kreativ und machen Sie einen aus Dingen, die Sie im Haus finden können

• Feder (zum Schweben!)
• Handschuh (zum Verstecken des micro:bit Zauberstab-Controllers)
• Alu-Dose
• Kleines Stück Karton (~ 2" x 2"/5cm x 5cm)
• Zwei (2) Mikro:Bits

• Zwei (1) micro:bit Akkus und Batterien

  Wenn Sie das micro:bit Go-Bundle erhalten, wird es mit einem Akku und Batterien geliefert

• Zwei (2) microUSB-Kabel
• Ein (1) Half-Size (oder Mini) Steckbrett
• Ein (1) kleiner 5V DC-Motor

• Eine (1) Motorhalterung

  Oder bauen Sie einen aus Pappe und/oder Holzdübeln

• Eine (1) 9-V-Batterie und Batterieklemmenkabel

• Ein (1) N-Kanal-MOSFET

  Ich habe einen D4N06L (Datenblatt hier) verwendet, der für 4A, 60Vdc ausgelegt ist. Sie können einen anderen MOSFET verwenden, solange dieser mindestens 3 A und 9 V DC verarbeiten kann

• Ein (1) 100Ohm Widerstand
• Eine (1) Diode
• Vier (4) Alligator-zu-Pin-Drähte
• Ein (1) Überbrückungsdraht

Schritt 1: Was machen wir?

Eine meiner Lieblingsszenen aus dem ersten Harry-Potter-Buch war, als Hermine, nachdem alle anderen Schüler sich abmühen, mit dem Zauber Wingardium Leviosa eine Feder schweben lässt. Dieser einfache Zauber fängt die Essenz dessen ein, warum wir Magie lieben: dass wir buchstäblich mit einer Handbewegung und ein paar ausgewählten Worten überraschende (und beeindruckende) Dinge geschehen lassen können.

Obwohl wir nicht genau diese Art von Magie haben, haben wir eine Technologie, die manchmal wie ein Wunder wirkt. Das zählt also!

Inzwischen haben Sie es wahrscheinlich erraten: Um meine Lieblingsszene nachzuahmen, wollte ich eine Feder schweben lassen. Dafür nutzen wir die Kraft des Windes! Für dieses anfängerfreundliche Tutorial habe ich mich für einen kleinen 5-V-DC-Motor mit Lüfterflügeln aus einer Aluminiumdose entschieden. Sie können mein Design nachahmen oder, noch besser, Ihr eigenes erstellen!

Dieses Tutorial zeigt Ihnen, wie Sie Folgendes tun:

1. Schreiben Sie einen einfachen blockbasierten Code für einen micro:bit Zauberstab-Controller

2. Bauen Sie eine Schaltung auf, um einen kleinen 5-V-DC-Motor zu steuern

3. Schreiben Sie einen einfachen blockbasierten Code für einen magischen Empfänger, der mit einem Funksignal (auch bekannt als Bluetooth) ausgelöst wird.

4. Erstellen Sie ein Setup, damit unsere Technologie wirklich wie Magie aussieht!

Schritt 2: Codieren Sie es: Zauberstab-Controller

Beginnen wir mit unserem Zauberstab!

Da es sich um ein anfängerfreundliches Projekt handelt, verwenden wir auf der Make Code-Website blockbasierte Codierung. Wenn Sie jedoch mehr Erfahrung mit Codieren haben, können Sie das micro:bit auch mit Micropython oder C++ in Ihrer bevorzugten Codierungsumgebung (z. B. Idle, Visual Studio Code usw.) programmieren.

Okay, lass uns blockieren!

Schritt 1: Legen Sie im Block On Start die Funkgruppennummer fest

Wählen Sie eine Nummer, die Sie lieben und die Sie sich merken werden, da wir diese auch für den Empfänger benötigen.

Schritt 2: Entscheiden Sie, wie Ihr Zauberstab eine Aktion auslösen soll.

Der micro:bit verfügt über einen Beschleunigungsmesser, der Beschleunigungsänderungen in unseren drei räumlichen Dimensionen misst: oben/unten, links/rechts und vorwärts/rückwärts.

Schnelle Lösung: Verwenden Sie den "On Shake"-Block! (Code Nr. 1, Foto 2)

Komplexere, gestenbasierte Lösung: Erkunden Sie die Funktionsweise des Beschleunigungsmessers und beobachten Sie die Ausgabe, während Sie das micro:bit bewegen (öffnen Sie den Arduino IDE Serial Monitor, um die Ausgabe anzuzeigen, wenn Sie Hilfe bei diesem Tutorial benötigen). Verwenden Sie Ihre Beobachtungen, um Auslöser zu setzen. (Code Nr. 2, Foto 3)

Das Beispiel in Code Nr. 2 ist mein Versuch einer Wingardium Leviosa-Geste: Swish-and-Flick! (unten und links). Useas-is oder als Ausgangspunkt für Ihre eigene magische Lieblingsgeste!

Hilfreiche Tipps:

(1) Da Mikrocontroller Informationen superschnell verarbeiten, gibt uns der Pausenblock Zeit, den ersten Teil der Geste zu beenden, bevor das micro:bit nach dem zweiten Teil sucht.

(2) Ich habe dem micro:bit Achsenbezeichnungen hinzugefügt, damit ich leichter herausfinden kann, wie ich die richtige Bewegung für den Zauber Wingardium Leviosa bekomme - auf jeden Fall empfehlen!

Schritt 3: Verwenden Sie die Geste, um eine Funknummer zu senden.

Der Block "Radio send number" befindet sich im Blockset "Radio". Jede (rationale, reelle, nicht unendliche) Zahl wird funktionieren!

Schritt 4: Laden Sie den Code herunter und speichern Sie ihn auf dem micro:bit

Die micro:bit Power-LEDs blinken während dieses Vorgangs, wenn sie mit dem Blinken fertig sind, ist der Code hochgeladen.

Schritt 3: Bauen Sie es: Magischer Empfänger! (1/2)

Schnapp dir dein zweites micro:bit, dein Steckbrett und all die lustigen elektronischen Teile und Teile!

Schritt 1: Setzen Sie Ihren MOSFET-Transistor in das Steckbrett ein. (Foto 1)

Es wird empfohlen, dass der schwarze Teil des Transistors zu Ihnen zeigt, damit die Pinreferenzen in dieser Anleitung korrekt sind:)

Schritt 2: Schnappen Sie sich eine Ihrer stiftenden Krokodilklemmen und verbinden Sie sie vom micro:bit-Pin P0 mit einer offenen Reihe im Steckbrett. (Bild 2)

Schritt 3: Verbinden Sie Ihren Widerstand zwischen dem micro:bit P0-Draht und dem MOSFET-Gate-Pin (der ganz links). (Bild 3)

Schritt 4: Verbinden Sie eine Krokodilklemme mit Pin-Ende zwischen dem micro:bit GND-Pin und dem MOSFET-Source-Pin (Pin ganz rechts). (Bild 4)

Schritt 4: Bauen Sie es: Magischer Empfänger! (2/2)

Schritt 5: Verbinden Sie die Motorkabel mit Ihren beiden verbleibenden stiftenden Krokodilklemmen mit zwei offenen Reihen im Steckbrett. (Foto 1)

Schritt 6: Verbinden Sie Ihr Überbrückungskabel von einem der Motorkabel mit dem MOSFET-Drain-Pin (mittlerer Pin). (Bild 2)

Schritt 7: Verbinden Sie Ihre Diode über die Motorklemmen, so dass die negative Seite (mit dem Streifen) mit dem restlichen Motorkabel (gelbes Kabel im Foto) verbunden ist. (Bild 3)

Schritt 8: Verbinden Sie das negative (schwarze) Batteriekabel mit dem MOSFET-Source-Pin (gleiche Reihe wie micro:bit GND). (Bild 4)

Schritt 9: Verbinden Sie das positive (rote) Batteriekabel mit dem restlichen Motorkabel (gelbes Kabel). (Bild 4)

Schritt 5: Code es: Magischer Empfänger

Schritt 1: Stellen Sie die Funkgruppe auf dieselbe wie für den Wand-Controller ein.

Schritt 2: Ziehen Sie einen Block "on radio empfangen" heraus und setzen Sie ihn auf "receivedNumber".

Schritt 3: Ziehen Sie einen Wiederholungsblock in den Block "On Radio Received" und schalten Sie ihn auf 2 - 3 Wiederholungen um.

Schritt 4: (Optional, aber empfohlen) Zeigen Sie ein Symbol auf dem micro:bit an, um Sie darüber zu informieren, ob die Zeichenfolge empfangen wurde.

Dies ist super hilfreich für das Debuggen.

Schritt 5: Schalten Sie den digitalen Pin 0 ein! (auch bekannt als "digitaler Schreibstift P0" auf 1)

Dieser Block befindet sich unter dem Block "Pins" auf der Registerkarte Erweitert.

Schritt 6: Halten Sie einige Sekunden inne.

Ich habe 4 Sekunden gewählt, Sie können diese beibehalten oder nach Belieben anpassen.

Schritt 7: Schalten Sie Digital Pin 0 ("digital write pin P0" auf 0) und die micro:bit-Anzeige aus.

Schritt 8 (Optional, aber empfohlen): Fügen Sie einen Backup-Trigger mit micro:bit button A zu Test- und Debugzwecken hinzu:)

Voila! Laden Sie den Code auf Ihren Magical Receiver micro:bit herunter und wir sind bereit für die magische Requisite!

Schritt 6: Lassen Sie uns etwas Wind machen

Lass uns einen Windgenerator bauen!! AKA ein Fan:) Schalten Sie eine Heißklebepistole ein und schnappen Sie sich Schere, Permanentmarker, Aluminiumdose und etwas Pappe.

Schritt 1: Schneiden Sie vorsichtig ein Rechteck aus Aluminium aus einer leeren Dose und einen kleinen Kreis aus Pappe mit einem Durchmesser von 1 cm aus.

Schritt 2: Drucken Sie die Papierfächervorlage in Foto 1 mit 50 % maßstabsgetreu aus. Schneiden Sie einen der Lüfterflügel aus und zeichnen Sie ihn fünf (5) Mal auf die Aluminiumfolie.

Schritt 3: Schneiden Sie die Aluminium-Lüfterblätter vorsichtig aus und kleben Sie sie in gleichmäßigen Abständen auf den Pappkreis.

Schritt 4: Kleben Sie die Motorhalterung auf ein Stück Pappe (ich habe auch "Beine" aus Holzdübeln hinzugefügt, um das Anschließen der Krokodilklemmen zu erleichtern).

Andere Optionen

• Verwenden Sie die Motorantriebswelle, um Objekte zu drehen oder einige Zahnräder / Hebel zu machen, um Dinge in verschiedene Richtungen zu bewegen
• Wenn Sie micro:bit an Lautsprecher anschließen, kann es auch Sounds abspielen!
• Beginnen Sie mit etwas Einfachem und spielen Sie herum, um etwas zu finden, das Ihnen ein magisches Gefühl gibt.

Schritt 7: Testen Sie alle Dinge

Und nun zu unserem Lieblingsteil: Testen!! Schalten Sie Ihre micro:bits ein (und schließen Sie die Batterie an) und bewegen Sie Ihren Zauberstab-Controller (oder verwenden Sie den Schnellauslöser), um zu testen, ob unser magischer Empfänger den Motor bewegt.

Wenn Sie mit dem Testen fertig sind, beschichten Sie die magischen Empfängeranschlüsse mit Heißkleber, um sie an Ort und Stelle zu halten. Wenn Sie eine ultra-permanente Lösung wünschen, verwenden Sie Epoxid (wasserdicht ist ein nettes Bonusmerkmal). Achten Sie darauf, dass Sie keinen Kleber (und insbesondere Epoxid) auf Ihre micro:bits bekommen, damit Sie sie für zukünftige Projekte weiterhin verwenden können!

Hinweis: Wenn Sie zum ersten Mal alles einschalten, kann sich der Motor ohne Signal drehen. Lösen Sie den Zauberstab-Controller aus und er sollte stoppen und sich dann wie erwartet verhalten.

Funktioniert nicht wie erwartet?

Das Debuggen ist ein fast unvermeidlicher Teil des Erstellens von Dingen, also herzlichen Glückwunsch! Sie sind offiziell ein Macher! Hier sind einige Debugging-Tipps:

1. Macht ist das häufigste Problem für Hersteller aller Erfahrungsstufen. Überprüfen Sie noch einmal, ob der Akku richtig angeschlossen ist und beide micro:bit-Power-LEDs leuchten (diese kleinen gelben Lichter am microUSB-Anschluss).

2. Motor bewegt sich nicht? Stellen Sie sicher, dass keine Drähte oder anderen Gegenstände im Weg sind.

3. Motor zieht die Feder hin und nicht weg? Vertauschen Sie die Ausrichtung der Motorkabel. Dadurch dreht sich der Motor in die entgegengesetzte Richtung und somit wird die Luft in die entgegengesetzte Richtung gedrückt.

Schritt 8: Machen Sie etwas Magie

Wir sind jetzt im Grunde Zauberer! Verwenden Sie Handschuhe, um den micro:bit Zauberstab-Controller und den Akku zu verstecken und zu halten. Verstecke deinen magischen Empfänger in einem fantastischen Behälter, um alle Leute wirklich zu beeindrucken. Ich schnappte mir einen hohlen Buchstapel, schnitt ein Loch in die Oberseite und klebte meinen Motor mit dem Lüfter hinein.

Das ist es! Übe deinen Zauberspruch und beeindrucke deine Freunde mit deinen neu entdeckten Kräften.

Fragen, Kommentare, Kreationen? Hinterlasse einen Kommentar! Viel Spaß beim Basteln, ihr magischen Wesen!

Zweiter bei Make it Move