創(chuàng)建Magic 8 Ball的數(shù)字版本

描述

我想創(chuàng)建 Magic 8 Ball 的數(shù)字版本...

它的主體是 3D 打印的，顯示器已經(jīng)從藍(lán)色染料的多面體變成了由編程到 Arduino NANO 中的隨機(jī)數(shù)發(fā)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(chuàng)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(cè)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(zhuǎn)頂部孔的初始切割部分來模擬頂部孔塞。在插頭的內(nèi)部曲線上添加了一個額外的 2mm 環(huán)，然后整個東西就變得堅固了。

我從頂部畫了一個大數(shù)字 8，這個輪廓是從頂蓋上剪下來的。這反過來又被用來創(chuàng)造一個數(shù)字 8 的作品。

這部分包含所有電子設(shè)備和內(nèi)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(zhuǎn)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(nèi)側(cè)是一個方形切口區(qū)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(shù)字 8 壓入頂蓋。

頂蓋足夠小，可以通過底部開口進(jìn)入球內(nèi)。

這是一種摩擦配合，但它也用 ABS 粘合劑固定到位。

我有點擔(dān)心將所有零件都裝進(jìn)去，所以我繼續(xù)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(lán)色 ABS 中打印了窗口訪問端口。

當(dāng)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(chǎn)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(guān)閉狀態(tài)。

我沒有使用按鈕開關(guān)，而是使用了傾斜開關(guān)。

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(xù)為微控制器供電，從而在大約一個月左右的時間內(nèi)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(qū)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。

傾斜開關(guān)。

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(qū)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(dǎo)致失敗，因為內(nèi)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(tài)。

倒球看窗是原來的通電狀態(tài)。

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(zhuǎn)過來，傾斜開關(guān)關(guān)閉，程序進(jìn)入思考模式。讀數(shù)顯示“正在思考...”，因此您知道它仍然處于活動狀態(tài)。

然后再次將球倒轉(zhuǎn)，使窗戶直立。

此操作由打開的機(jī)械傾斜開關(guān)讀取，程序?qū)⒃诖翱诔蝽敳康囊幻腌妰?nèi)生成隨機(jī)響應(yīng)。

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(xù)到球被放置在窗戶朝下超過 16 秒，此時程序?qū)⑼Ｓ美^電器并關(guān)閉電源。

這個程序的重要說明在 random(); 功能。

我遇到了出現(xiàn)相同響應(yīng)的問題，我什至同時在兩個設(shè)備上進(jìn)行了測試，發(fā)現(xiàn)是的，它們是相同的。

使用 randomSeed(analogRead(0)) 至關(guān)重要；常規(guī)。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(cè)有一些帶有粘合劑的擋風(fēng)雨條泡沫，將其切成小條并放置在窗戶組件內(nèi)側(cè)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(dāng)組件到達(dá)時我很幸運，電池座剛好放在開口內(nèi)，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(shè)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(guān)。

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(guān)代替了傾斜開關(guān)。這產(chǎn)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(fā)生這種情況，則可能需要如圖所示修剪球中窗口支撐的內(nèi)唇。

第 9 步：附加文件

這些是直徑 120mm 的大型球銼

我已經(jīng)完成了精簡代碼，所以這個球與原來的球有相似的操作。

現(xiàn)在當(dāng)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(gòu)建來實現(xiàn)。

可以消除電路的所有功率部分，并且根本不需要數(shù)字驅(qū)動 D2。

傾斜開關(guān)可以為開關(guān)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(jìn)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(guān)的所有后續(xù)部分。

如果構(gòu)建了原始電路并且您想使用無電源代碼。當(dāng)傾斜開關(guān)打開微控制器的電源時，它應(yīng)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(jìn)一步簡化它。我還沒有測試過這種模式，但它應(yīng)該是一樣的。請務(wù)必從程序中刪除任何對讀取輸入的引用。

?