Micro:bit baguette magique ! (Intermédiaire) : 8 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

"Toute technologie suffisamment avancée est indiscernable de la magie." (Arthur C. Clarke). Putain oui c'est ça ! Qu'attendons-nous, utilisons la technologie pour créer notre propre magie !!

Ce projet utilise deux microcontrôleurs micro:bit, un ventilateur de refroidissement domestique et quelques petites pièces électroniques pour créer notre propre baguette magique. J'ai choisi d'utiliser le geste Wingardium Leviosa, mais vous pouvez très certainement adapter ce projet pour lancer d'autres sorts !

Veuillez noter qu'il s'agit d'un projet intermédiaire car il implique de la haute tension et du courant. Utilisez des protocoles de sécurité appropriés et ayez toujours un autre adulte à proximité.

Difficulté: Intermédiaire

Temps de lecture: 15 minutes

Temps de construction: ~ 1 heure

Coût: ~ 40 $

Fournitures

• Baguette magique!

  Vous pouvez acheter des baguettes personnalisées ou faire preuve de créativité et créer les vôtres

• Plume (pour flotter !)
• Gant (pour cacher le contrôleur de baguette micro:bit)

• Un (1) ventilateur de refroidissement domestique (4 A ou moins)

  Nous ne modifions pas le ventilateur de refroidissement, alors prenez-en un que vous avez dans la maison ou empruntez-en un à un humain préféré

• Une (1) rallonge

  Nous modifierons la rallonge, alors utilisez-en une supplémentaire dont vous n'avez pas besoin ou achetez-en une pas chère

• Deux (2) micro:bits
• Deux (2) blocs-piles micro:bit et deux (2) piles AAA

  Si vous obtenez le pack micro:bit Go, il est livré avec une batterie et des piles:)

• Deux (2) câbles microUSB

• Un (1) PCB

  Le mien mesure 2 cm x 8 cm, tout PCB similaire ou plus grand fonctionnera (mais n'utilisez certainement PAS de planche à pain car il ne peut pas gérer le courant élevé)

• Un (1) relais statique (JZC-11F)

  Conçu pour une entrée 5Vdc et une sortie 220/250 Vac et 5A. Vous pouvez utiliser un autre relais tant qu'il peut basculer

• Un (1) transistor NPN
• Une (1) diode
• Une (1) résistance de 100 Ohm
• Trois (3) pinces crocodiles
• Trois (3) fils de liaison, calibre 22
• Deux (2) câbles de démarrage, calibre 14 (valeur minimale de 5 A)
• Tube thermorétractable (~ 4"/20cm)

Étape 1: Magie ? Quoi?! Comment??

L'une de mes scènes préférées du premier livre de Harry Potter était quand Hermoine fait flotter une plume avec le sort Wingardium Leviosa. Ce sortilège simple capture l'essence de la raison pour laquelle nous aimons la magie: qu'en un tour de main et quelques mots choisis, nous pouvons instantanément faire se produire des choses surprenantes (et impressionnantes).

Bien que nous n'ayons pas exactement ce genre de magie, nous avons une technologie qui semble parfois miraculeuse. Alors ce genre de compte! Pour imiter ma scène préférée, je voulais faire léviter une plume. Comment déplacer des plumes de loin dans la vraie vie ? avec du vent !!

Après avoir construit une version débutante de ce projet, je n'étais pas satisfait à 100%. Je voulais atteindre le statut de sorcier de niveau Hermione ! J'ai donc conçu une deuxième version qui peut commuter l'alimentation pour un grand ventilateur domestique.

Cette version utilise un relais à semi-conducteurs pour commuter l'alimentation CA avec un déclencheur CC. Vous pouvez imiter mon design ou, mieux encore, créer le vôtre ! Il existe des TONNES de variations pour ce projet que vous pouvez réaliser avec ce cadre de base, trouvez un sort qui vous inspire et donnez-lui vie !

Ce didacticiel vous montrera comment effectuer les opérations suivantes:

1. Écrivez un code simple basé sur des blocs pour un contrôleur de baguette micro:bit

2. Construisez un circuit pour commuter l'alimentation d'un ventilateur domestique 12 V, 4 A.

3. Écrivez un simple code basé sur des blocs pour un récepteur magique qui se déclenche avec un signal radio (alias bluetooth)

Étape 2: Codez-le: Contrôleur de baguette

Commençons par notre baguette magique ! Nous utilisons un codage basé sur des blocs via le site Web de Make Code, mais si vous avez de l'expérience avec le codage, vous pouvez également programmer le micro:bit en utilisant micropython ou C++ dans votre environnement de codage préféré (par exemple, Idle, Visual Studio Code, etc.).

Étape 1: Dans le bloc Au démarrage, définissez le numéro du groupe radio. Nous utiliserons le même numéro pour le récepteur magique micro:bit.

Étape 2: Décidez comment vous voulez que votre baguette déclenche l'action.

Le micro:bit a un accéléromètre à 3 axes, nous allons l'utiliser pour définir un déclencheur de geste.

Solution rapide: utilisez le bloc « on shake » !

Solution plus complexe, basée sur les gestes:

Découvrez comment fonctionne l'accéléromètre en imprimant sur le port série avec les blocs "Valeur d'écriture série" (sous la section Avancé). Ouvrez le moniteur série Arduino IDE pour observer la sortie micro:bit lorsque vous effectuez des gestes. Utilisez vos observations pour définir des déclencheurs. (Code n° 2)

L'exemple du code n° 2 est ma tentative de geste de Wingardium Leviosa: swish-and-flick ! (vers le bas dans la direction z et vers la gauche dans la direction x). Utilisez tel quel ou comme point de départ pour votre propre geste magique préféré !

Conseils utiles:

(1) Étant donné que les microcontrôleurs traitent les informations très rapidement, le bloc de pause nous donne le temps de terminer la première partie du geste avant que le micro:bit ne vérifie la deuxième partie.

(2) J'ai ajouté des étiquettes d'axes sur le micro:bit afin que je puisse plus facilement comprendre comment obtenir le bon mouvement pour le sort Wingardium Leviosa - je le recommande vraiment!

Étape 3: Utilisez le geste pour envoyer un numéro de radio (ou une chaîne, soyez cohérent).

Les blocs "radio send string" et "radio send number" se trouvent dans le jeu de blocs "radio".

Étape 4: Téléchargez et enregistrez le code sur le micro:bit !

Étape 3: Construisez-le: Récepteur magique ! (1/2)

Prenez votre deuxième micro:bit, votre PCB, votre fer à souder et toutes les pièces électroniques !

Aperçu rapide: nous utilisons la sortie micro:bit 3,3 V pour déclencher le côté CC du relais. Le circuit est terminé lorsque la broche micro:bit P0 allume le transistor NPN. Étape 1: Soudez le relais et le transistor à votre carte PCB.

Étape 2: soudez la diode sur les broches d'alimentation CC du relais pour protéger le micro:bit contre les tensions parasites lorsque les bobines du relais basculent. Le côté négatif de la diode (ligne grise) doit être connecté à la puissance positive CC du relais dans la broche.

Étape 3: Soudez un fil de liaison à la broche d'alimentation positive CC du relais. Connectez une pince crocodile entre ce fil et le pad de sortie micro:bit 3.3V.

Étape 4: Soudez un autre fil de liaison entre la broche de sortie d'alimentation CC (GND) du relais et la broche du collecteur du transistor.

Étape 5: Soudez le troisième cavalier à la broche de l'émetteur du transistor. Connectez une pince crocodile entre ce fil et le pad micro:bit GND.

Étape 6: Soudez votre résistance à la broche de base du transistor. Connectez une pince crocodile entre l'autre extrémité de la résistance et le pad micro:bit P0.

Étape 4: Construisez-le: Récepteur magique ! (2/2)

Étape 7: Retirez 1/2 (2 cm) d'isolant du fil de calibre 14 des deux côtés. Soudez un fil à la broche NO du relais (normalement ouvert) et l'autre fil à la broche COM du relais (ou bobine 2).

Étape 8: Coupez la rallonge d'un seul côté et retirez ~ 1/2 (2 cm) d'isolant du côté du fil coupé.

Étape 9: Saisissez le fil de calibre 14 et faites glisser un morceau de tube thermorétractable sur chaque fil.

Étape 10: Alignez une extrémité du fil de calibre 14 avec une extrémité du fil de la rallonge, puis torsadez le métal ensemble. Fixez le tube thermorétractable avec votre favori. source de chaleur (par exemple briquet, sèche-cheveux, etc.). Répétez l'opération pour les autres fils et le tube thermorétractable.

Remarque: L'orientation des fils CA n'a pas d'importance.

Étape 5: Codez-le: Récepteur magique

Il est temps de coder notre récepteur magique !

Étape 1: Réglez le groupe radio sur le même numéro que pour le contrôleur de baguette.

Étape 3: Faites glisser un bloc de répétition dans le bloc « on radio reçue » et basculez-le pour répéter 2 à 4 fois.

Étape 4: (Facultatif mais recommandé) Affichez une icône sur le micro:bit pour vous indiquer s'il a reçu la chaîne.

C'est super utile si/quand vous déboguez.

Étape 5: Activez la broche numérique 0 ! (alias "broche d'écriture numérique P0" à 1)

Ce bloc se trouve sous le bloc "Pins" sous l'onglet Avancé.

Étape 6: Pause pendant quelques secondes.

J'ai choisi 2 secondes, vous pouvez garder cela ou ajuster comme vous le souhaitez.

Étape 7: Désactivez la broche numérique 0 ("broche d'écriture numérique P0" sur 0) et l'affichage micro:bit.

Étape 8 (facultatif mais recommandé): ajoutez un déclencheur de sauvegarde à l'aide du bouton micro:bit A à des fins de test et de débogage:)

Voila ! Téléchargez le code sur votre micro:bit Magical Receiver et nous sommes prêts pour l'accessoire magique !

Étape 6: Testez et déboguez

Et maintenant, pour notre partie préférée: les tests !!

Allumez votre micro:bits (via batterie ou microUSB), branchez la rallonge et branchez le ventilateur sur la rallonge, puis déplacez votre contrôleur de baguette pour vérifier que le récepteur magique allume le ventilateur.

Lorsque vous avez terminé les tests, enduisez les connexions magiques du récepteur de colle chaude pour les maintenir en place. Si vous voulez une solution ultra-permanente, utilisez de l'époxy (l'étanchéité est un bon bonus). Recommandé pour éviter de recouvrir le micro:bit de colle afin de pouvoir l'utiliser pour de futurs projets.

Ne fonctionne pas comme prévu ?

1. La puissance est le problème le plus courant pour les décideurs de tous niveaux d'expérience. Vérifiez que toutes les choses sont branchées. Utilisez le déclencheur rapide du contrôleur micro:bit pour vérifier que le récepteur affiche l'icône « message reçu ».

2. Le ventilateur ne bouge pas ? Lorsque le relais commute, vous entendrez un clic audible. Utilisez le déclencheur rapide du contrôleur micro:bit et écoutez le son.

J'ai remarqué que la batterie micro:bit 2xAAA était insuffisante pour déclencher le relais. J'ai fini par n'utiliser que le câble microUSB, mais une batterie 3xAAA devrait également faire l'affaire.

3. Utilisez un multimètre pour vérifier la continuité de vos joints de soudure et, si nécessaire, la tension aux bornes des bobines CC du relais.

Étape 7: Construisez votre accessoire magique

Maintenant que vous avez testé et pratiqué vos capacités technologiques magiques, vous êtes prêt à construire votre accessoire magique ! Utilisez des gants pour cacher le contrôleur de baguette micro:bit + la batterie.

Pour le récepteur magique: Où voulez-vous mettre la plume et comment pouvez-vous cacher l'éventail ?

Pour ma démo, j'ai juste caché le ventilateur hors caméra (chut, ne le dites pas !!), mais si vous faites votre performance magique en personne, vous pouvez construire une enceinte pour cacher le ventilateur. J'ai trouvé que le grillage de la moustiquaire fonctionnait très bien pour aider à cacher les pièces tout en laissant passer l'air.

Vous voulez faire d'autres types de magie ? Vous pouvez construire différents types d'accessoires ! Cette même configuration fonctionnera pour allumer n'importe quel appareil CA à faible puissance comme des haut-parleurs ou un écran ! Assurez-vous simplement que la consommation de courant maximale est inférieure à 5A.

Étape 8: Allez de l'avant et soyez magique

Zut oui, niveau sorcier: intermédiaire !! Pratiquez votre geste pour vraiment impressionner tout le monde. Et bien sûr, enseignez aux autres comment faire cette magie technologique !

Laissez un commentaire si vous avez besoin d'aide, si vous avez des questions ou pour montrer vos créations !

Bonne fabrication, les amis!