Бугги бокс: занимательный танцпол – часть 1

 Перевел SaorY для mozgochiny.ru

Приветствую, мозгодрузья! Думаю, иногда полезно направить свой мозготалант на создание веселых самоделок и просто своими руками сделать какую-нибудь электронную игрушку, такую как эта!

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-11

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-12


Бугги бокс – это интерактивная программируемая «магическая» коробочка заставляющая выделывать забавные пируэты маленьких танцоров. Большой плюс в том, что вы можете сами придумывать хореографию для танцоров, а потом «прописывать» ее в код поделки, да и при создании самих мозготанцоров можно проявить свою фантазию — нужны лишь ноги-магниты и ваша креативность.

Как именно создать эту веселую электроигрушку читайте далее, каждый шаг довольно подробно описан и вам будет легко собрать свой Бугги бокс!

 

 

Шаг 1: Немного теории

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-13

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-14

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-15

Принцип действия поделки таков: под верхней крышкой-танцполом расположен массив катушек 4х5, каждая из которых получает индивидуальный сигнал от Arduino. Напряжение используемое в Бугги боксе всего 12В, поэтому это безопасная самоделка!

На нижеследующем видео наглядно показана работа игрушки во время тестирования при сборке:

 


А теперь об электромагнетизме – при прохождении электрического тока через катушку, она превращается в магнит. Если намотать катушку с большим количеством витков и добавить еще железный сердечник, а затем пропустить через нее ток, то магнитить она будет еще сильнее, потому что железный сердечник очень хороший проводник магнитного потока.

При поднесении постоянного магнита к «запитанной» катушке, эти два мозгомагнита взаимодействуют друг с другом. Зная этот простой принцип электромагнетизма, я и сделал интерактивный танцпол с массивом электромагнитов в основе, на котором постоянный магнит можно заставить двигаться в любом направлении.

 

 

Шаг 2: Инструменты и материалы

На весь этот мозгопроект я потратил ровно пять дней, но вам полагаю, потребуется меньше времени. А теперь список того, что понадобится помимо времени:

• Лазерный резак
• 3D принтер
• Фрезер
• Дрель
• Паяльник, припой и вытяжка
• Плоскогубцы
• Острый нож
• Горячий клей
Для электроцепи:

• Arduino UNO
• Макетная плата или прибор для травления печатной платы
• Н-мост LV8548MC – 5шт.
• Конденсатор 0,47 мкФ -5 шт.
• Штекерные колодки
• эмалированная медная проволока 0,5 кг 0,224 мм
• Светодиодная лента
• Тумблер Вкл/Выкл

Для корпуса

• Лист фанеры толщиной 5мм 20 х 40 см — для внутренней рамы
• Лист акрила толщиной 3 мм 50 х 50 см – для самого корпуса
• Болты и гайки М6 60 мм – 20шт.
• Болты и гайки M5 80 мм – 4шт.
• Кисть и акриловый клей

 

 

Шаг 3: Внутренняя рама: резка и сборка

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-16

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-17

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-18

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-19

Из листа фанеры по приложенным файлам вырезаем на мозгорезаке детали рамы – среднюю и верхнюю части, а затем вставляем в квадратные отверстия болты с квадратным основанием головки и затягиваем их гайками с шайбами.

detali_ramy

 

Шаг 4: Катушки: печать барабанов

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-110

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-111

Необходимо распечатать 20 барабанов, которые просты по конструкции – размер фланцев 16мм (сами катушки будут располагаться на расстоянии центров в 18мм), внутри барабана отверстие под болт, а по бокам пространства под гайки.

katushki

 

Шаг 5: Катушки: намотка

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-112

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-113

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-114

Чтобы намотать катушки быстрее советую соорудить небольшое приспособление: гвоздь со скотчем, зажатый в шуруповерте. На гвоздь надеваем барабан катушки и наматываем сначала примерно 20см провода сам гвоздь, а затем уже основные витки на сам барабан, примерно 18 слоев плотно проложенного мозгопровода.

Способ может и не изящный, но действенный!

 

 

Шаг 6: Катушки: монтаж

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-115

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-116

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-117

Когда катушки готовы (мне на их намотку потребовалось 2 дня и помощь подруги 🙂  ) надеваем их на болты, при этом используем горячий клей для фиксирования на нижней части болта и гайке. Провода от катушек продеваем в маленькие отверстия в фанере рядом с каждой катушкой.

!!! ВНИМАНИЕ: Обозначьте на катушках, какой провод входящий, а какой выходящий. Это нужно для одинакового подключения обмоток, один конец на массу, другой на входящий сигнал, но обязательно однотипно!

Я на массу подключил провод начала обмотки, а на входящий сигнал, соответственно, провод окончания обмотки, все провода массы соединил вместе.

 

 

Шаг 7: Печатная плата: проектирование

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-118

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-119

Для того чтобы каждая катушка поделки управлялась индивидуально нужен микроконтроллер с 20 выходами, такой как Arduino Uno, небольшой, дешевый и легко программируемый микроконтроллер.

Каждая катушка потребляет ток в 1А, поэтому между ними и микроконтроллером нужно вставить еще одну деталь – контроллер привода, чтобы была возможность использовать напряжение более 10В для управления катушками. Я предлагаю взять в качестве контроллера привода LV8548MC, который имеет 10 контактов: масса, Vcc, 4 входа и 4 выхода. Сигнал больше 1.8В по напряжению на любой вход, подает на связанный с ним выход, сигнал с напряжением Vcc.

Схему и саму плату я создал в программе Target 3001. По центру размещаются 5 микросхем, рядом с каждой из них питающий конденсатор и входящие контакты от Arduino. Питание подается также с Arduino с контакта Vin. Выходящие контакты микросхем соединены дорожками с колодками.

В прикрепленных файлах находятся даташит для LV8548MC и файл для изготовления мозгоплаты.

data_i_plata

 

Шаг 8: Печатная плата: изготовление

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-120

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-121

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-122

Любым доступным способом изготавливаем печатную плату для самоделки по представленным выше файлам.

Можно конечно использовать и макетную плату, но тогда возникнут трудности с монтажом SMD компонентов.

 

 

Шаг 9: Печатная плата: пайка цепи

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-123

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-124

На сделанную печатную плату монтируем контроллеры привода и питающие конденсаторы, затем припаиваем штекерные колодки для последующей установки Arduino. При пайке используем мозгопаяльник с тонким наконечником и регулируемой температурой, а еще вытяжку, чтобы не дышать не очень полезным дымом.

 

 

Шаг 10: Печатная плата: подключение катушек

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-125

Настало время распаять катушки: поочередно провода от каждой из катушек строки припаиваем к контактам одной из микросхем, это облегчит процесс программирования. Синий провод на фото это общий провод мозгомассы.

Рекомендую для того, чтобы избежать беспорядка, после распайки каждой строки объединять провода от катушек в кабели.

 

 

Шаг 11: Защита контактов

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-126

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-127

С помощью клейкой ленты и горячего клея «изолируем» дорожки самоделки от случайного замыкания с проводами, это также дополнительно закрепит провода.

 

 

Шаг 12: Внутренняя рама: распорки

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-128

На 3D принтере распечатываем 8 распорок: 4 высотой 28мм и 4 высотой 30мм, они будут разделять части внутренней рамы. Распорки представляют собой обычную мозготрубку с внутренним отверстием для болта М5 длинной 80мм.

rasporki

 

Шаг 13: Сборка

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-129

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-130

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-131

С помощью болтов и распорок собираем все компоненты мозгоподелки: вставляем болты в основание, надеваем на них кроткие распорки, затем устанавливаем Arduino на основание и укладываем аккуратно провода, после этого устанавливаем массив катушек, далее на болты надеваем длинные распорки, а сверху верхнюю часть рамы.

 

 

Шаг 14: Светодиодная лента: нарезка полосок

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-132

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-133

Для большей интерактивности в Бугги бокс установим светодиодную подсветку. От светодиодной ленты любого свечения отрезаем 4 полоски, 2 по 6 светодиодов и 2 по 3 светодиода и крепим их по периметру верхней части рамы, она, в принципе, только для этого и сделана.

 

 

Шаг 15: Светодиодная лента: подключение

 

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-134

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-136

buggi-boks-zanimatelnyiy-tantspol-chast-135

 

Полоски светодиодной ленты объединяем в одну цепь, то есть, припаиваем провода в разрывах полосок и закрепляем их горячим клеем. Питающие провода пропускаем через свободное пространство конструкции к Arduino.

Продолжение следует…

(A-z Source)

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ!


2 Replies to “Бугги бокс: занимательный танцпол – часть 1”

  1. штука прикольна. ідея не нова. ще в совкові часи була «цветомузика» в якій здоровий шмат оргскла по якому плавали лебеді. тут контроллер поставили, прошивку дали а схему на жаль ні. був би трішки молодшим *ще коли захоплювався світломузичним обладнанням, неодмінно зробив би. але тоді окрім розсипухи кт 315, 815, мп якихось там, теристорів, 155 дубової логіки, нічого під рукою не було. а зараз на жаль не цікаво. а реалізація ідеї — шикарна

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

* Copy This Password *

* Type Or Paste Password Here *