2837 
~5.5 мин
Приветствую, мозгодрузья! Думаю, иногда полезно направить свой мозготалант на создание веселых самоделок и просто своими руками сделать какую-нибудь электронную игрушку, такую как эта!
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
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:
https://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=oh0OrivIW1s
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
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.
Шаг 4: Катушки: печать барабанов
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.
Шаг 5: Катушки: намотка
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
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
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.
Шаг 8: Печатная плата: изготовление
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
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
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
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
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.
Шаг 13: Сборка
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
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
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.
( Специально для МозгоЧинов #BOOGIE-BOX-The-Electromagnetic-Dancer
