Instructable a režģa interaktīvo laternu un burvju zizli

Hagrida laterna ir ikonisks rekvizīts no Harija Potera sērijas, un tas ir aizrāvis fanu iztēli visā pasaulē. Burvju pasaulē laterna tiek izmantota, lai apgaismotu ceļu tumšās, bīstamās vietās, un tā ir kļuvusi par drosmes un piedzīvojumu simbolu. Izmantojot 3D drukas tehnoloģiju, micro: bit un Tinkercad programmatūru, $ve un seši skolēni tagad var izveidot savu Hagrida laternu, kas savās klasēs atdzīvina Harija Potera burvību. Šis projekts ļauj studentiem izpētīt tehnoloģiju un radošuma krustpunktu, vienlaikus sniedzot iespēju uzzināt par dizaina domāšanas procesu, problēmu risināšanu un komandas darbu.

autors Elenavercher

Izveidojot savus burvju rekvizītus, skolēni var attīstīt svarīgas prasmes digitālajā dizainā un izgatavošanā, kā arī iegūt dziļāku izpratni un atzinību par Harija Potera pasauli. Galu galā projekts Hagrida laterna ir aizraujošs un saistošs veids, kā iedvesmot studentu iztēli un veicināt mīlestību mācīties.

Izejmateriāli

• 3D printeris + PLA $ lament
• 2x mikro: bit
• LED lente ar 10 neopikseļiem
• 1x LED gaisma
• Vara lente
• https://youtu.be/soZ_k0ueVOY

1. darbība: sava dizaina prototips

Hagrida laternas prototipēšana uz papīra ir lielisks veids, kā ātri un viegli vizualizēt un pārbaudīt dizainu, pirms tiek izveidots īsts produkts. Šeit ir sniegta detalizēta rokasgrāmata par to, kā izveidot Hagrida laternas papīra prototipu:

1. Savāc savus materiālus. Jums būs nepieciešams papīrs, šķēres, līme vai lente, lineāls un zīmulis. Ja jums ir griešanas mašīna (Silhouette Cameo, Cricut Joy, Maker…), viņi var izgriezt savus prototipus tieši tur.
2. Uz papīra uzzīmējiet laternas formu. Izmantojiet lineālu, lai izveidotu taisnas līnijas un izmērītu laternas izmērus. Paturiet prātā, ka Hagrida laterna ir taisnstūrveida prizma ar konusveida augšdaļu un apakšu, un tai ir rokturis augšpusē.
3. Izgrieziet papīra laternas formu, izmantojot šķēres. Noteikti grieziet pa zīmētajām līnijām un veltiet laiku, lai malas būtu pēc iespējas taisnākas un glītākas.
4. Salokiet papīru gar laternas formas malām, lai izveidotu 3D modeli. Sāciet ar taisnām malām, salokot tās uz augšu vai uz leju, lai izveidotu cilindra formu. Pēc tam salieciet sānos, lai izveidotu laternas konusveida augšdaļu un apakšējo daļu.
5. Izmantojiet līmi vai lenti, lai noturētu malas kopā. Uzklājiet līmi vai lenti gar papīra malām, pārliecinoties, ka malas ir cieši kopā.
6. Pievienojiet laternai rokturi. Izgrieziet papīra sloksni rokturam un salokiet to uz pusēm. Piestipriniet rokturi Hagrida interaktīvai laternai un burvju nūjiņai ar Tinkercad shēmām un Micro:bit: laternas sāniem, izmantojot līmi vai lenti.
7. Pārbaudiet papīra prototipu. Pārbaudiet, vai laterna ir stabila un vai rokturis ir droši piestiprināts. Varat arī pārbaudīt, kā laterna izskatās, kad tajā ir ievietots gaismas avots.
8. Veicot šīs darbības, jūs varat ātri un vienkārši izveidot Hagrida laternas prototipu no papīra. Šo prototipu var izmantot, lai pārbaudītu dizainu un veiktu pielāgojumus, pirms tiek izveidots īsts produkts, izmantojot izturīgākus materiālus, piemēram, plastmasu vai metālu.

Hagrida interaktīvā laterna un burvju nūjiņa ar Tinkercad shēmām un Micro:bit: 4.

2. darbība: noformējiet laternu programmā Tinkercad

https://www.instructables.com/FSW/47JU/LEJZ3DKI/FSW47JULEJZ3DKI.mov
Veicot šīs darbības, programmā Tinkercad varat izveidot Hagrida laternas 3D modeli. Šo modeli var izdrukāt, izmantojot 3D printeri, lai izveidotu laternas fizisku versiju.

1. Atveriet Tinkercad un izveidojiet jaunu projektu. Ekrāna labajā pusē esošajā izvēlnē izvēlieties opciju “Pamatformas”.
2. Izvēlnē Pamatformas atlasiet taisnstūrveida formu un velciet to uz darba vietu. Izmantojiet izmēru noteikšanas rokturus, lai pielāgotu kuboīda izmēru, lai tas atbilstu Hagrida laternas izmēriem. Cilindram jābūt platākam apakšā un šaurākam augšpusē.
3. Izveidojiet laternas konusveida augšējo un apakšējo daļu. Izmantojiet rīku “Caurums”, lai laternas augšpusē un apakšā izveidotu cilindra formu, kas ir nedaudz mazāka par pamata cilindru. Novietojiet šos cilindrus uz pamata cilindra un izmantojiet izmēru noteikšanas rokturus, lai pielāgotu to augstumu.
4. Pievienojiet laternai detaļas. Izmantojiet rīku “Kaste”, lai izveidotu mazus taisnstūrus, kas kalpos kā laternas metāla kronšteini. Novietojiet šīs kastes laternas augšpusē un apakšā un izmantojiet izmēru rokturus, lai pielāgotu to izmēru un novietojumu.
5. Grupējiet formas kopā, lai izveidotu “galaproduktu. Atlasiet visas formas, kas veido Hagrida interaktīvo laternu un burvju zizli ar Tinkercad shēmām un Micro:bit: laternu un rokturi, un izmantojiet rīku “Grupa”, lai tās apvienotu vienā objektā.
6. Eksportējiet “le kā STL” le. Kad esat apmierināts ar dizainu, eksportējiet $le kā STL $le, ko var izmantot 3D drukāšanai. Lai to izdarītu, atlasiet objektu un noklikšķiniet uz pogas “Eksportēt” ekrāna augšējā labajā stūrī. Izvēlieties “STL” kā $le formātu un saglabājiet $le savā datorā.

3. darbība. Izveidojiet interaktīvo burvju nūjiņu programmā Tinkercad

Tālāk ir norādītas darbības, lai izveidotu Elder Wand priekš micro: bit, izmantojot Tinkercad:

1. Atveriet Tinkercad un izveidojiet jaunu dizainu.
2. Noklikšķiniet uz izvēlnes "Formas" un atlasiet formu "Kastīte". Velciet un nometiet kastes formu uz plaknes.
3. Izmantojiet izmēru rokturus, lai pielāgotu kastes izmērus uz 80 mm x 8 mm x 8 mm.
4. Noklikšķiniet uz izvēlnes “Caurumi” un atlasiet “Cilindra” formu. Velciet un nometiet cilindra formu uz darba vietu.
5. Izmantojiet izmēru rokturus, lai pielāgotu cilindra izmērus uz 3 mm x 3 mm x 80 mm.
6. Novietojiet cilindru kastes centrā un novietojiet to tā, lai tas būtu saskaņots ar kastes centru uz x un y ass.
7. Kad cilindrs ir atlasīts, rekvizītu panelī noklikšķiniet uz opcijas “Caurums”, lai lodziņā padarītu to par caurumu.
8. Noklikšķiniet uz izvēlnes "Formas" un atlasiet formu "Konuss". Velciet un nometiet konusa formu uz darba vietu.
9. Izmantojiet izmēru rokturus, lai pielāgotu konusa izmērus uz 20 mm x 20 mm x 50 mm.
10. Novietojiet konusu kastes augšpusē, pārliecinoties, ka tas ir centrēts un saskaņots ar kastes centru uz x un y ass.
11. Kad konuss ir atlasīts, rekvizītu panelī noklikšķiniet uz opcijas “Grupa”, lai grupētu to ar lodziņu.
12. Noklikšķiniet uz pogas “Eksportēt” un atlasiet “.stl” kā $le formātu. Un tas arī viss! Tagad jums ir 3D izdrukāts Elder Wand.

4. darbība: pārbaudiet un uzlabojiet

Tālāk ir norādītas dažas darbības, lai pārbaudītu un uzlabotu Hagrida laternas dizainu, lai tajā varētu atrasties mikrouzgalis:

1. Pārbaudiet micro:bit izmēru: varat izmantot reālā izmēra micro: bitu, kas iekļauts Tinkercad, lai izmērītu un noteiktu, cik daudz vietas jums būs jāatvēl laternas un burvju nūjiņas iekšpusē, lai $t Hagrid's Interactive Lantern and Magic. Zizlis ar Tinkercad shēmām un Micro:bit: 10. lpp
2. Modificējiet dizainu: izmantojot 1. darbībā veiktos mērījumus, modificējiet laternas dizainu, lai pielāgotos mikrouzgalim. Tas var ietvert jauna nodalījuma izveidi vai jau esošā nodalījuma pielāgošanu.
3. Izveidojiet testa izdruku: ieteicams veikt testa izdruku, lai nodrošinātu, ka laterna izskatās un darbojas, kā paredzēts. Izdrukājiet nelielu laternas versiju, lai pārbaudītu, vai dizainā nav defektu vai problēmu, kas var rasties drukāšanas laikā.

5. darbība: Hagrida laternas drukāšana
Tagad ir īstais brīdis izdrukāt Hagrida laternu 3D printerī, izmantojot griešanas programmu, piemēram, Cura vai Prusa Slicer, kad objekts ir gatavs Tinkercad:

1. Atveriet šķēlēja programmatūru un importējiet STL “le. Lai to izdarītu, noklikšķiniet uz pogas “Pievienot” ekrāna augšējā kreisajā stūrī un savā datorā atlasiet STL $le.
2. Orientējiet objektu drukāšanai. 3D priekšskatījumāview logā varat pielāgot objekta orientāciju, noklikšķinot un velkot uz tā. Centieties to novietot tā, lai līdz minimumam samazinātu vajadzību pēc atbalsta konstrukcijām.
3. Iestatiet drukāšanas parametrus. Prusa Slicer labajā panelī varat iestatīt dažādus parametrus Hagrid's Interactive Lantern un Magic Wand With Tinkercad Circuits un Micro:bit: drukāšanai, piemēram, slāņa augstumu, in$ll blīvumu un drukāšanas ātrumu. Šie iestatījumi būs atkarīgi no jūsu izmantotā $lament veida, objekta sarežģītības un jūsu vēlmēm.
4. Ģenerējiet G-kodu “le. Kad esat iestatījis drukāšanas parametrus, noklikšķiniet uz pogas “Eksportēt G-kodu” ekrāna apakšējā labajā stūrī. Saglabājiet $le savā datorā.
5. Ievietojiet 3D printerī G-kodu “le. Savienojiet datoru ar 3D printeri, izmantojot USB kabeli vai SD karti. Ievietojiet G-kodu $le printera atmiņā.
6. Sāciet drukāšanu. Pārliecinieties, vai printeris ir līdzens un tajā ir ielādēts pietiekami daudz $lament. Sāciet drukāšanu no printera interfeisa un pārraugiet norisi.
7. Noņemiet drukāto objektu no printera pamatnes. Kad drukāšana ir pabeigta, uzmanīgi noņemiet objektu no printera pamatnes, izmantojot lāpstiņu vai skrāpi. Ja nepieciešams, notīriet visas atbalsta struktūras vai lieko $ lament. Tas arī viss! Jūs esat veiksmīgi izdrukājis Hagrida laternu, izmantojot Prusa Slicer un 3D printeri.

6. darbība. Kodējiet Micro: bitus, izmantojot Tinkercad shēmas
Tagad mēs izmantosim Tinkercad shēmas, lai kodētu mūsu mikro bitus, izmantojot blokus. Mēs izmantosim radio funkciju, lai mikro: biti sarunātos viens ar otru, lai kodētu mikro: uz burvju nūjiņas, lai nosūtītu radio numuru, kad tas tiek sakratīts, un mikro: bits uz laternas iedegs 10 LED neopikseļu joslu. kad tā saņem numuru. Turklāt mēs kodēsim burvju nūjiņas micro: bitu, lai nosūtītu virkni, kas liks laternas micro: bitam izslēgt Neopixel sloksni, kad tā to saņem.

1. Atveriet Tinkercad Circuit un izveidojiet jaunu projektu.
2. Pievienojiet projektam divus mikro bitus, velkot tos no komponentu paneļa uz darba zonu.
3. Noklikšķiniet uz pogas "Kods" pirmajam mikro bitam un izvēlieties "Blocks" kā programmēšanas valodu (Elder wand).
4. Velciet un nometiet bloku “On shake” no kategorijas “Ievade” uz darbvietu.
5. Velciet un nometiet bloku “Radio set group” no kategorijas “Radio” uz darbvietu un iestatiet grupas numuru uz jebkuru skaitli no 0 līdz 255.
6. Velciet un nometiet bloku "Radio send number" no kategorijas "Radio" uz darbvietu un pievienojiet to blokam "On shake".
7. Iestatiet skaitli uz 1 vai jebkuru citu vēlamo skaitli.
8. Velciet un nometiet bloku “Digitālās rakstīšanas tapa” no kategorijas “Piespraudes” uz darbvietu un atlasiet tapu P0.
9. Iestatiet vērtību uz HIGH.
10. Pievienojiet bloku “Digital write pin” ar bloku “Radio send number”.
11. Noklikšķiniet uz pogas "Kods" otrajam mikro bitam un izvēlieties "Blocks" kā programmēšanas valodu (Hagrida laterna).
12. Velciet un nometiet bloku “Radio set group” no kategorijas “Radio” uz darbvietu un iestatiet grupas numuru uz to pašu numuru, kas izmantots $rst micro: bitā.
13. Velciet un nometiet bloku “Radio uz saņemto numuru” no kategorijas “Radio” uz darbvietu.
14. Velciet un nometiet bloku “Iestatīt LED neopikseli” no kategorijas “Neopixel” uz darbvietu un savienojiet to ar bloku “Radio on Received number”.
15. Iestatiet pikseļu skaitu uz 0, spilgtumu uz 100 un krāsu uz jebkuru vēlamo krāsu.
16. Velciet un nometiet bloku “Radio on Received string” no kategorijas “Radio” uz darbvietu.
17. Velciet un nometiet bloku “Clear LED Neopixel” no kategorijas “Neopixel” uz darbvietu un savienojiet to ar bloku “Radio on Received string”.
18. Velciet un nometiet bloku “Rādīt ikonu” no kategorijas “Pamata” uz darbvietu un atlasiet ikonu “Nē”.
19. Velciet un nometiet bloku “Ieslēgta poga nospiesta” no kategorijas “Ievade” uz darbvietu.
20. Velciet un nometiet bloku “Digitālās rakstīšanas tapa” no kategorijas “Piespraudes” uz darbvietu un atlasiet tapu P0.
21. Iestatiet vērtību uz LOW.
22. Savienojiet “Digitālās rakstīšanas tapas” bloku ar bloku “Ieslēgta poga nospiesta”.
23. Saglabājiet savu kodu un palaidiet simulāciju.
24. Kad esat gatavs, lejupielādējiet .hex “le un augšupielādējiet to savā micro: bitā.

Tagad, kad sakratat $rst micro: bitu, tas pa radio nosūtīs skaitli 1 uz otro micro: bitu. Kad otrais micro: bits saņems numuru, tas izgaismos $pirmo pikseļu Neopixel joslā jūsu izvēlētajā krāsā. Ja otrais mikrobits saņem virkni pa radio, tas izslēgs Neopixel joslu un parādīs ikonu “Nē”. Piemample kods: šeit ir pievienots .hex $le ar kodu, kas ir gatavs instalēšanai abos micro: bitos.

7. darbība: pārbaudiet un uzlabojiet

Inicializēšana
https://www.instructables.com/FKG/Z7Z2/LELEKI8L/FKGZ7Z2LELEKI8L.hex
Hagrida interaktīvā laterna un burvju nūjiņa ar Tinkercad shēmām un Micro:bit: 17.

1. Pārbaudiet mikrouzgali laternas un burvju nūjiņas iekšpusē: ievietojiet mikro: uzgali laternā un burvju nūjiņā un pārbaudiet tā funkcijas, lai pārliecinātos, ka tā darbojas pareizi. Iespējams, vēlēsities pārbaudīt visas pogas, sensorus vai gaismas diodes, lai pārliecinātos, ka tiem joprojām var piekļūt un tos izmantot, atrodoties laternas iekšpusē.
2. Veiciet uzlabojumus: ja nepieciešams, veiciet turpmākus dizaina uzlabojumus, lai labāk pielāgotu mikro bitu vai uzlabotu tā funkcionalitāti.
3. Galīgā izdruka: kad esat veicis visus nepieciešamos uzlabojumus un rūpīgi pārbaudījis dizainu, izdrukājiet $ īsto laternas un burvju nūjiņas versiju un ievietojiet to iekšpusē. Veicot šīs darbības, jūs varat pārbaudīt un uzlabot Hagrida laternas un Elder burvju nūjiņas dizainu līdz $ta micro: bit un nodrošināt, ka tas darbojas pareizi, atrodoties laternā. … Un tagad ir pienācis laiks ļaut MAGIC sākt!

TIK glīti! Paldies, ka padalījies 😀

Dokumenti / Resursi

instructables agrid interaktīvā laterna un burvju nūjiņa [pdfLietošanas instrukcija Hagrida interaktīvā laterna un burvju zizlis, interaktīvā laterna un burvju nūjiņa, laterna un burvju nūjiņa, burvju nūjiņa

Atsauces

• Lietotāja rokasgrāmata