【Maker Project亮點推薦】RGB魔術方塊、藍芽語音機器人、舞蹈場景西洋鏡、太陽能燈、鎖定傳感門窗

作者:MakerPRO編輯部

MakerPRO編輯們每週都會挑選有趣的創客作品,拋磚引玉,希望大家透過這些有趣的專案激盪出不同的火花!

1. RGB魔術方塊

RGB魔術方塊組裝容易方便,也可用於裝飾實驗室(圖片來源

作者完全從零開始設計此專案的每個部分,這個RGB魔術方塊主要用於燈光動畫,基本上可以用於電子實驗室的裝飾。只需要簡單的幾個步驟,即可為枯燥乏味的實驗室增添許多色彩。透過此專案,您可以學習到RP2040 MCU ( Raspberry Pi Pico的首款自研晶片)的基本電路設置,並學習到一些電子組裝技巧。

RP2040 MCU 的基本電路設置 (圖片來源)

首先你必須準備下列工具,焊盤、電烙鐵、焊膏、刮刀,接著你必須進行PCB設計,主要分成四個部分,第一個是設置RP2040 ( RaspBerry Pi Pico首款自研晶片)第二個是內存晶片這個控制器有點不同,因為它需要一個外部存儲芯片來加載程序代碼,第三個是電壓調節器,該 MCU (MCU是微控制單元,能把中央處理器CPU頻率與規格做適當縮減,並將記憶體、計數器、USB、A/D 轉換) 需要 MCU 自身內部生成的 1、1V 和必須通過穩壓器從外部提供的 3、3V,第四個是使用Type C連接。

接下來按照步驟組裝,即可擁有一個會發光的魔術方塊,一旦打開電源開關,魔術方塊就會發光,此時 RGB LED 也會顯示一些美妙的彩色動畫。

2. 藍芽語音機器人

本專案是以該智慧手機發送的任何一句話,都可以轉換語音讓機器人說出來,文章中作者提及製作方法並不困難,簡單的藍芽模組與材料即可,但為了使製作更加簡單決定使用 Arduino 製作,但輸出不如ESP32 (單晶片微控制器) 運行的Google TTS(文字轉語音)好。

機器人外觀組裝是示意圖 (圖片來源)

需要的材料如下,電子類有Arduino Nano、PAM8403 放大器、揚聲器、藍牙模(RYB808L_lite或HC-05)、27k電阻x2、330歐姆電阻、10nf電容x2、10uf電容等。需要的工具如下,熱膠槍、電線、烙鐵和電線、噴漆等。將外觀列印組裝之後並設計電路,最後再使用噴漆將外觀裝飾一下後,會說話的藍芽語音機器人及完成囉!

3. 舞蹈場景西洋鏡

開始講本專案之前,先跟大家說一部相關的電影「黑色追擊令」,此部電影堪稱影迷中的經典之作,更榮獲奧斯卡金像獎最佳原創劇本的殊榮,電影發行於1994年並於近日在阿根廷戲院重新上映,本專案發想的插圖便是來自於電影中的場景。

黑色追擊令舞蹈場景插圖 (圖片來源)

分享專案技術之前,必須先提及3D立體模型的歷史,這是由 Louis Daguerre 和 Charles Marie Bouton 於 1822 年發明。這裡是指通俗理解的景觀3D 立體模型,通常這種模型是用來闡述歷史事件、自然場景或城市景觀,目的在於教育或娛樂。此專案的有兩個角色Vincent 和 Mia ,先將他們印製在紙板上。用亮片製成帶刻度的迪斯科球,這些代碼並不複雜,製作出 Vincent、Mia、迪斯科球就大功告成囉!

4. DIY環保太陽能燈

透過不要的寶特瓶來DIY太陽能燈 (圖片來源)

此專案是用不要的寶特瓶製作出太陽能燈,並希望透過3D 列印太陽能燈代替寶特瓶瓶蓋以達到重複使用寶特瓶,並且這個太陽能燈可以裝入所有寶特瓶中,完全不用擔心會有不能安裝的問題,製作此環保太陽能燈的好處在於,可以減少污染、溫室氣體排放、節約能源,並且價格較市面上太陽能燈低廉。

首先我們必須先了解太陽能燈的製作原理,太陽能電池接收來自太陽的陽光並將其轉換為電能。控制器板在白天為電池充電,在夜間驅動 LED,其中包含四個基本零件:
1.太陽能電池板:將太陽能轉換為電能

2.控制器:幫電池充電(Charger)和驅動負載(Driver)

3.電池:儲存電能

4.負載(LED):提供所需的LED光輸出

接下來處理充電器的電路以及檢測電池保護電路,驅動LED電路即可,記得控制亮度並開啟夜間自動功能。再來設計並組裝PCB,之後用3D列印設計外型並將處理好的太陽能板裝在寶特瓶上,就完成一個環保太陽能燈囉!

DIY太陽能燈成品示意圖 (圖片來源)

5. 鎖定門窗傳感器

此為待安裝的推拉門磁鐵 (圖片來源)

此專案是想希望檢測到門窗是否有關閉,並將門窗鎖住,文章中提及為解決此問題,作者用 3D列印了幾個磁鐵支架窗戶和推拉門。前門和後門並對傳感器的彈簧開關進行一些焊接。第一步驟準備窗戶磁鐵並連接傳感器,先將支架連接到窗把手並用條帶固定,放置傳感器,使其在窗戶完全關閉且把手處於鎖定位置,這樣才會檢測到關閉,之後將推拉門磁鐵插入門支架中安裝門磁並在門框上鑽一個 5 mm 的孔,使其對齊,最後放置上傳感器測試即可。

鎖定傳感門窗示意圖 (圖片來源)

小結

創意的靈感,有時候可能是一首歌曲,有時候可能是一部電影,更有時候來自於生活當中遇到的問題,但不論是哪一種背後的故事以及創作的意義,都值得被大家看見。本週的Maker Project 就和大家一起發掘這些有趣的專案,希望帶著大家一起進入Maker 這一個大家庭!

(責任編輯:唐育琪)

Tang Carol

Author: Carol Tang

一個來自外星世界的靈魂,無拘無束,卻也帶點藝術。

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