创建Magic 8 Ball的数字版本

描述

我想创建 Magic 8 Ball 的数字版本...

它的主体是 3D 打印的，显示器已经从蓝色染料的多面体变成了由编程到 Arduino NANO 中的随机数发生器控制的小型 OLED。我还包含了仅显示建议的精简代码。一切都在第 10 步中揭示。

第 1 步：8 号球

我在 Solidworks 中创建了 100mm 空心球体

我不想沿着球体的赤道有任何接缝，所以顶部和底部部分被切掉，在顶部留下一个 50 毫米的孔，在底部留下一个 56 毫米的孔。

因为我不想让任何紧固件露出来，所以我在底部孔的外侧做了一个 57 毫米的切口，深度为 1 毫米，并添加了两个直径为 4 毫米的杆，它们正好垂直于大约 4 毫米长的孔中。

通过反转顶部孔的初始切割部分来模拟顶部孔塞。在插头的内部曲线上添加了一个额外的 2mm 环，然后整个东西就变得坚固了。

我从顶部画了一个大数字 8，这个轮廓是从顶盖上剪下来的。这反过来又被用来创造一个数字 8 的作品。

这部分包含所有电子设备和内部工作原理。它还旨在成为更换电池的接入点。

我不想在这上面看到任何紧固件，所以我把开口变成了一个螺丝，它转动了大约 36 度并锁定到位。

部件中间有一个直径约为 1 英寸的端口，可以查看建议。

端口内侧是一个方形切口区域，用于容纳 2 毫米厚的塑料或玻璃片。

该窗口用于该玩具的所有尺寸。

还需要两个 electronicsBrace 部件和一个 ElectronicsTray 和 nanoTray。

球和号码使用 ABS 黑色印刷。而顶盖是使用 ABS natural 印刷的。我试过 ABS 白色，但它看起来太鲜明了。

数字 8 压入顶盖。

顶盖足够小，可以通过底部开口进入球内。

这是一种摩擦配合，但它也用 ABS 粘合剂固定到位。

我有点担心将所有零件都装进去，所以我继续制作了另一个，这次它的直径为 120 毫米。

第 4 步：眼睛

我移除了 3D 模型的顶部切口，并在天然 ABS 中打印了两个球体，然后在蓝色 ABS 中打印了窗口访问端口。

当直视它时，它给出了一个合理的眼球传真。

我比原来的 8Ball 更喜欢这个版本。
第 5 步：电子产品

空间和外观一样是一种限制。

不得有任何外部突出物或妨碍美观的东西。

玩具通电并通过动作与之互动。

玩具在倒置之前处于关闭状态。

我没有使用按钮开关，而是使用了倾斜开关。

以前我使用 MOSFET来控制微控制器的电源。然而，这并不理想，因为它允许少量电流持续为微控制器供电，从而在大约一个月左右的时间内耗尽电池。

在这种情况下，我使用了一个小型继电器，就像我在我的cryptex USB 驱动器项目中使用的那样。

随附的示意图显示了使硬件工作所需的接线。

倾斜开关。

继电器。我使用 6V 线圈，因为电池电压为 6V，这需要一个从简单的 NPN 晶体管切换的继电器驱动电路。

来自亚马逊的Waveshare 128 X 128 OLED模块。

第 6 步：程序

该模块是 SSD1327 类型，并且有一个非常强大的代码库用于这些 LCD。

最初尝试使用此代码导致失败，因为内存使用量太大。

一个简单的解决方法是使用制造商提供的精简代码。

我删掉了大部分示例并使用原始代码片段来显示所需的信息。

该程序的工作原理如下：

静止的球处于断电状态。

倒球看窗是原来的通电状态。

一旦 Arduino 启动并显示指令“Ask Your Question Then Invert”。程序通过程控继电器接管并为Arduino供电。

指令一直可见，直到玩具被翻转过来，倾斜开关关闭，程序进入思考模式。读数显示“正在思考...”，因此您知道它仍然处于活动状态。

然后再次将球倒转，使窗户直立。

此操作由打开的机械倾斜开关读取，程序将在窗口朝向顶部的一秒钟内生成随机响应。

在将玩具球面朝上之前，该信息一直可见。

这个过程一直持续到球被放置在窗户朝下超过 16 秒，此时程序将停用继电器并关闭电源。

这个程序的重要说明在 random(); 功能。

我遇到了出现相同响应的问题，我什至同时在两个设备上进行了测试，发现是的，它们是相同的。

使用 randomSeed(analogRead(0)) 至关重要；常规。可以在此处找到对此的解释：

该组件有五个印刷部件，它们组成了窗口、电池座和盖子。

第一个是支持 OLED 的可见组件，第二个是连接到窗口 VIA 支架的电池和控制器载体。

我用一小块切割玻璃做窗户。这是用氰基粘合剂粘合到位的。我在一侧有一些带有粘合剂的挡风雨条泡沫，将其切成小条并放置在窗户组件内侧的玻璃周围。

窗口周围有 4 个螺丝孔。这些是我选择的模块的间隔。它们使用烙铁安装了4-40 个热固插件。

模块就位后，使用 1/4 英寸的支架将其固定。

当组件到达时我很幸运，电池座刚好放在开口内，这意味着我不必将它垂直放置。这意味着较小尺寸的球可以正常工作。

电子设备舱的底部装有电池座，并有 2 个切口，一个用于继电器，一个用于倾斜开关。

盖子有 3 个部件，可以扣在一起并牢固地固定电池，并提供一个平面来连接 NANO 模块。

然后将这 2 个部件拧到 OLD 模块背面的 4 个支架上。

慎用！我最终用水银开关代替了倾斜开关。这产生了更可靠的操作。

第 8 步：过盈配合

完成后的窗户组件将非常紧密地穿过球底部的切口。

将最终窗口组件安装到球中时，可能会有一些干扰

如果发生这种情况，则可能需要如图所示修剪球中窗口支撑的内唇。

第 9 步：附加文件

这些是直径 120mm 的大型球锉

我已经完成了精简代码，所以这个球与原来的球有相似的操作。

现在当你把它翻过来时，程序启动并显示建议大约需要 4 秒。

这种类型的操作也可以通过更简单的硬件构建来实现。

可以消除电路的所有功率部分，并且根本不需要数字驱动 D2。

倾斜开关可以为开关晶体管供电，为电路板上的原始电源输入供电。

我将组件留在原地以进行此更改。

如果更改电路，则可以从程序中删除 powPin 的程序声明以及与此相关的所有后续部分。

如果构建了原始电路并且您想使用无电源代码。当倾斜开关打开微控制器的电源时，它应该仍然可以工作。

在这种模式下，程序启动和显示建议总是需要大约 4 秒的时间。

通过移除输入引脚，可以进一步简化它。我还没有测试过这种模式，但它应该是一样的。请务必从程序中删除任何对读取输入的引用。