資料介紹
描述
我想創建 Magic 8 Ball 的數字版本...
它的主體是 3D 打印的,顯示器已經從藍色染料的多面體變成了由編程到 Arduino NANO 中的隨機數發生器控制的小型 OLED。我還包含了僅顯示建議的精簡代碼。一切都在第 10 步中揭示。
第 1 步:8 號球
我在 Solidworks 中創建了 100mm 空心球體
我不想沿著球體的赤道有任何接縫,所以頂部和底部部分被切掉,在頂部留下一個 50 毫米的孔,在底部留下一個 56 毫米的孔。
因為我不想讓任何緊固件露出來,所以我在底部孔的外側做了一個 57 毫米的切口,深度為 1 毫米,并添加了兩個直徑為 4 毫米的桿,它們正好垂直于大約 4 毫米長的孔中。
通過反轉頂部孔的初始切割部分來模擬頂部孔塞。在插頭的內部曲線上添加了一個額外的 2mm 環,然后整個東西就變得堅固了。
我從頂部畫了一個大數字 8,這個輪廓是從頂蓋上剪下來的。這反過來又被用來創造一個數字 8 的作品。
這部分包含所有電子設備和內部工作原理。它還旨在成為更換電池的接入點。
我不想在這上面看到任何緊固件,所以我把開口變成了一個螺絲,它轉動了大約 36 度并鎖定到位。
部件中間有一個直徑約為 1 英寸的端口,可以查看建議。
端口內側是一個方形切口區域,用于容納 2 毫米厚的塑料或玻璃片。
該窗口用于該玩具的所有尺寸。
還需要兩個 electronicsBrace 部件和一個 ElectronicsTray 和 nanoTray。
球和號碼使用 ABS 黑色印刷。而頂蓋是使用 ABS natural 印刷的。我試過 ABS 白色,但它看起來太鮮明了。
數字 8 壓入頂蓋。
頂蓋足夠小,可以通過底部開口進入球內。
這是一種摩擦配合,但它也用 ABS 粘合劑固定到位。
我有點擔心將所有零件都裝進去,所以我繼續制作了另一個,這次它的直徑為 120 毫米。
第 4 步:眼睛
我移除了 3D 模型的頂部切口,并在天然 ABS 中打印了兩個球體,然后在藍色 ABS 中打印了窗口訪問端口。
當直視它時,它給出了一個合理的眼球傳真。
我比原來的 8Ball 更喜歡這個版本。
第 5 步:電子產品
空間和外觀一樣是一種限制。
不得有任何外部突出物或妨礙美觀的東西。
玩具通電并通過動作與之互動。
玩具在倒置之前處于關閉狀態。
我沒有使用按鈕開關,而是使用了傾斜開關。
以前我使用 MOSFET來控制微控制器的電源。然而,這并不理想,因為它允許少量電流持續為微控制器供電,從而在大約一個月左右的時間內耗盡電池。
在這種情況下,我使用了一個小型繼電器,就像我在我的cryptex USB 驅動器項目中使用的那樣。
隨附的示意圖顯示了使硬件工作所需的接線。
繼電器。我使用 6V 線圈,因為電池電壓為 6V,這需要一個從簡單的 NPN 晶體管切換的繼電器驅動電路。
來自亞馬遜的Waveshare 128 X 128 OLED模塊。
第 6 步:程序
該模塊是 SSD1327 類型,并且有一個非常強大的代碼庫用于這些 LCD。
最初嘗試使用此代碼導致失敗,因為內存使用量太大。
一個簡單的解決方法是使用制造商提供的精簡代碼。
我刪掉了大部分示例并使用原始代碼片段來顯示所需的信息。
該程序的工作原理如下:
靜止的球處于斷電狀態。
倒球看窗是原來的通電狀態。
一旦 Arduino 啟動并顯示指令“Ask Your Question Then Invert”。程序通過程控繼電器接管并為Arduino供電。
指令一直可見,直到玩具被翻轉過來,傾斜開關關閉,程序進入思考模式。讀數顯示“正在思考...”,因此您知道它仍然處于活動狀態。
然后再次將球倒轉,使窗戶直立。
此操作由打開的機械傾斜開關讀取,程序將在窗口朝向頂部的一秒鐘內生成隨機響應。
在將玩具球面朝上之前,該信息一直可見。
這個過程一直持續到球被放置在窗戶朝下超過 16 秒,此時程序將停用繼電器并關閉電源。
這個程序的重要說明在 random(); 功能。
我遇到了出現相同響應的問題,我什至同時在兩個設備上進行了測試,發現是的,它們是相同的。
使用 randomSeed(analogRead(0)) 至關重要;常規。可以在此處找到對此的解釋:
該組件有五個印刷部件,它們組成了窗口、電池座和蓋子。
第一個是支持 OLED 的可見組件,第二個是連接到窗口 VIA 支架的電池和控制器載體。
我用一小塊切割玻璃做窗戶。這是用氰基粘合劑粘合到位的。我在一側有一些帶有粘合劑的擋風雨條泡沫,將其切成小條并放置在窗戶組件內側的玻璃周圍。
窗口周圍有 4 個螺絲孔。這些是我選擇的模塊的間隔。它們使用烙鐵安裝了4-40 個熱固插件。
模塊就位后,使用 1/4 英寸的支架將其固定。
當組件到達時我很幸運,電池座剛好放在開口內,這意味著我不必將它垂直放置。這意味著較小尺寸的球可以正常工作。
電子設備艙的底部裝有電池座,并有 2 個切口,一個用于繼電器,一個用于傾斜開關。
蓋子有 3 個部件,可以扣在一起并牢固地固定電池,并提供一個平面來連接 NANO 模塊。
然后將這 2 個部件擰到 OLD 模塊背面的 4 個支架上。
慎用!我最終用水銀開關代替了傾斜開關。這產生了更可靠的操作。
第 8 步:過盈配合
完成后的窗戶組件將非常緊密地穿過球底部的切口。
將最終窗口組件安裝到球中時,可能會有一些干擾
如果發生這種情況,則可能需要如圖所示修剪球中窗口支撐的內唇。
第 9 步:附加文件
這些是直徑 120mm 的大型球銼
我已經完成了精簡代碼,所以這個球與原來的球有相似的操作。
現在當你把它翻過來時,程序啟動并顯示建議大約需要 4 秒。
這種類型的操作也可以通過更簡單的硬件構建來實現。
可以消除電路的所有功率部分,并且根本不需要數字驅動 D2。
傾斜開關可以為開關晶體管供電,為電路板上的原始電源輸入供電。
我將組件留在原地以進行此更改。
如果更改電路,則可以從程序中刪除 powPin 的程序聲明以及與此相關的所有后續部分。
如果構建了原始電路并且您想使用無電源代碼。當傾斜開關打開微控制器的電源時,它應該仍然可以工作。
在這種模式下,程序啟動和顯示建議總是需要大約 4 秒的時間。
通過移除輸入引腳,可以進一步簡化它。我還沒有測試過這種模式,但它應該是一樣的。請務必從程序中刪除任何對讀取輸入的引用。
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