Snap Circuits: 4 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:20

Obvody Snap jsou zábavnou podporou, která má děti seznámit s obvody a elektronickým prototypováním. Lze je také použít k řešení témat souvisejících s úsporou energie.

V tomto tutoriálu se naučíte, jak vytvořit vlastní snap obvody vkládající elektronické součástky různých druhů a jak implementovat vzdělávací aktivity, které se točí kolem této podpory: činnosti v obvodech, elektronické prototypování a programování, úspora energie a domácí automatizace.

Zásoby

Na jednu suportovou podporu budete potřebovat:

1x podpora 3D tištěného přichycení (kliknutím na hypertextový odkaz soubor stáhnete)

1x elektronická součástka (např. LED, bzučák, mini vibrační motor)

2x magnety 12x6 mm

Krok 1: Nastavení přichycení

3D TISK SNAPOVÉ ČÁSTI

Nejprve budete muset 3D díl zaklapnout. Soubor stl připravený pro 3D tisk je k dispozici zde.

Tento design můžete také vyladit na tinkercad tak, aby byl vhodný pro uložení 3nohých komponent (např. Teplotní senzor, světelný senzor).

Timelapse procesu 3D tisku je k dispozici zde.

UVEDENÍ VŠE SPOLEČNĚ

Timelapse procesu montáže je k dispozici zde.

Na začátek naneste horké lepidlo po obvodu každého otvoru.

Dále umístěte 2 magnety na zaklapávací část, jeden na každý otvor. Zajistěte, aby byl každý magnet bezpečně připevněn k západce pomocí horkého lepidla.

Nakonec vložte součást na místo a pájejte každou nohu na jeden magnet.

Můžete tak vytvářet zaklapávací součásti obsahující LED diody, bzučáky a vibrační motory. To jsou jen 3 příklady, ale v zásadě lze libovolnou elektronickou součást namontovat na zaklapávací podpěru.

Krok 2: Obvodová aktivita

V této aktivitě budete experimentovat se základními manipulacemi se západkovými obvody. Vytvoříte jednoduchý elektrický obvod s baterií a LED.

SEZNAM DÍLŮ

- alespoň jedna podpora přichycení

- 1 napájecí zdroj (3 V je více než dost)

- krokodýlí kabely

Obvodová aktivita je úvodem do elektřiny a obvodů, které umožňují snapové podpory. Různé zapínací části můžete použít k vytvoření jednoduchých obvodů, uspořádaných do série a paralelně. Chcete -li vytvořit jednoduché sériové obvody, umístěte dvě zaklapávací části (např. LED dioda a mini DC motor snap) podle obrázků níže. Poté obvod zapojte do baterie (3 V stačí k napájení několika elektronických součástek). jeden konec obvodu jde na + akumulátoru, druhý konec na -. Dávejte pozor na polaritu LED (anoda a katoda musí být připojeny k kladnému a zápornému pólu baterie), jinak se LED dioda nerozsvítí.

Krok 3: Aktivita elektronického prototypování s obvody Snap

V této aktivitě se naučíte programovat přichytávací obvody pomocí desky arduino uno a softwaru pro vizuální kódování (mBlock).

SEZNAM DÍLŮ

• 1x deska Arduino (arduino Uno nebo nano nebo jakákoli jiná verze jsou v pořádku) + napájecí kabel USB
• krokodýlí kabely
• propojovací vodiče (samec-samec)
• zaklapávací součásti

Pokud ji ještě nemáte, stáhněte si mBlock 3, nikoli nejnovější verzi.

Zapínací součásti můžete připojit k desce arduino, jako by to byly běžné elektronické součástky. Pamatujte, že některé komponenty (např. LED) mají polaritu, proto nezapomeňte připojit anodu digitálním pinem a katodu na GND.

Zkuste například nechat rychle bliknout LED. Nejprve připojte zaklapávací komponentu k desce arduino a připojte desku k počítači.

Dále spusťte mBlock, v části „Desky“vyberte desku, kterou používáte, a připojte se k ní kliknutím na „Připojit“a výběrem správného portu (v našem případě je to COM47).

Přesuňte dostupné programovací bloky a získejte stejný kód zobrazený na obrázku.

Připojili jsme LED přichycení na pin 13, pokud zvolíte jiný pin, nezapomeňte také vybrat správný pin v kódu.

Chcete -li spustit program, stačí stisknout zelenou vlajku.

Krok 4: Domácí automatizace

Snap komponenty lze použít ke spouštění aktivit na připojených objektech. Je například možné uspořádat miniaturní elektrospotřebiče do miniaturního domu a ovládat je na dálku. Možnost vzdáleného ovládání svých spotřebičů dává uživateli zjevnou výhodu v tom, že si může vybrat, kdy běží a kdy není, čímž přispívá k úspoře energie a k tomu, aby byl miniaturní dům energeticky nejefektivnější.

Navrhli jsme řadu miniaturních elektronických zařízení pro 3D tisk, které lze umístit na zaklapávací součástku. Můžete si například představit umístění miniaturní trouby na led nebo miniaturní 3D tiskárnu na miniaturní západku vibračního motoru, čímž budete emulovat operace těchto zařízení v reálném životě.

Kliknutím na níže uvedené odkazy najdete všechna zařízení dostupná pro 3D tisk:

• snap circuit tv
• zaklapávací obvodová kamna
• snap circuit 3D tiskárna
• zacvakávací obvodový mixér
• pračka se zapínacím obvodem

Tato aktivita bude vyžadovat aplikaci Blynk. Nejprve si tedy stáhněte Blynk do svého smartphonu.

VYTVOŘTE NOVÝ PROJEKT V BLYNKU

Jakmile se úspěšně přihlásíte ke svému účtu, začněte vytvořením nového projektu.

VYBERTE SI SVŮJ HARDWARE

Vyberte model hardwaru, který budete používat. Pokud se budete řídit tímto návodem, pravděpodobně budete používat desku ESP32.

AUTH TOKEN

Auth Token je jedinečný identifikátor, který je potřebný k připojení hardwaru k vašemu smartphonu. Každý nový projekt, který vytvoříte, bude mít svůj vlastní ověřovací token. Po vytvoření projektu obdržíte ověřovací token automaticky na svůj e -mail. Můžete jej také zkopírovat ručně. Klikněte na sekci zařízení a vybrané požadované zařízení a uvidíte token.

PROGRAMUJTE DESKU ESP32

Přejděte na tento web, vyberte svůj hardware, režim připojení (např. Wi-fi) a vyberte příklad Blynk Blink.

Zkopírujte kód a vložte jej do Arduino IDE (předtím se ujistěte, že jste vybrali správnou desku a správný port - v části „Nástroje“-).

Nahraďte „YourAuthtoken“tokenem, který je k dispozici v aplikaci, nahraďte „YourNetworkName“a „YourPassword“vašimi wi-fi přihlašovacími údaji. Nakonec nahrajte kód na desku.

NASTAVTE APLIKACI BLYNK

Ve svém projektu Blynk vyberte widgety tlačítek, tolik tlačítek, kolik máte na dálkové ovládání. V našem příkladu přidáme widgety se dvěma tlačítky, protože máme k dispozici dvě západkové části (obě jsou LED).

Dále vyberte první tlačítko a pod výstupem vyberte port, ke kterému je jeden z vašich modulů Snap připojen k desce ESP32 (např. GP4). Ujistěte se, že vedle GP4 máte 0 a 1, stejně jako na obrázku níže. Můžete také zvolit, zda bude tlačítko fungovat v režimu Mush nebo Switch.

Totéž proveďte pro druhé tlačítko, pouze se tentokrát připojte k příslušnému pinu ESP32 (např. GP2).

Nakonec spusťte aplikaci kliknutím na symbol Play. Pokud je vše v pořádku, budete upozorněni, že je váš projekt online, a budete mít možnost dálkově ovládat své snímky.