Meu jogo de operação DIY Steampunk, baseado em Arduino: 9 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:35

Este projeto é bastante extenso em escopo. Não requer muitas ferramentas ou conhecimento prévio, mas vai ensinar a qualquer um (eu incluído) muito em muitos departamentos diferentes de fabricação!

Como o Captive-sensing com um Arduino, multitarefa com o Arduino e fabricação rápida e fácil de peças de metal e colagem de papel de impressora simples em madeira.

Também quero encorajar todos os que estão fazendo isso a adaptar o projeto às suas necessidades e desejos. Talvez queira torná-lo maior, menor ou com uma imagem diferente etc … tudo é apenas uma sugestão, dê asas à sua criatividade!

Então, o que é melhor neste jogo do que o clássico jogo de operação?

Primeiro: Sem cabos nas pinças, sem restrições!

Segundo: um batimento cardíaco que reflete o quanto o paciente está machucado e uma linha reta!

Terceiro: você pode usar uma imagem de qualquer corpo de Adônis que quiser e pendurar o jogo na parede se não brincar com ele!

Como o projeto é muito extenso, aqui está um índice de etapas

Etapa 1: fiação e solda

Etapa 2: o código

Etapa 3: detecção de capacitância

Etapa 4: multitarefa do Arduino

Etapa 5: pinças

Etapa 6: colar o paciente

Etapa 7: cortando-o e prendendo a folha de metal

Etapa 8: Os “órgãos”

Etapa 9: Amarrar algumas pontas perdidas

Suprimentos

Materiais: - Duas peças de madeira no tamanho que você quer que seu jogo faça (como usei um pedaço de papel impresso DIN A4, peguei a madeira apenas alguns centímetros maior que isso) a espessura da peça de fundo deve ser superior a espessura de um Arduino, a peça superior deve ter 1-2, 5 cm de espessura

- Cola para madeira e algo como 2 partes de epóxi / cola quente / supercola….

-Alguns parafusos para prender a parte inferior à peça superior, mas não cutucar…. Quaisquer parafusos de madeira no comprimento certo servirão e alguns minúsculos

-Um paciente impresso em uma folha de papel

-Um Arduino (usei um nano)

- Campainha (alto-falante piezo)

-LED (não é realmente necessário, mas a coisa do batimento cardíaco é muito legal)

-Resistores (cerca de 200kΩ e 100Ω)

-Tweezers (magnéticos, pelo menos condutores (Etapa 5))

-Uma fonte de alimentação que funciona para o Arduino (as baterias não funcionam)

-Também o que eu espero que a maioria das pessoas já tenha → alguns suprimentos de solda, cabos, alguma folha de metal fina (uma lata de feijão ou algo de aço galvanizado funciona bem)

Adição (se você quiser torná-lo um pouco mais sofisticado):

- Uma moldura

- Tinta transparente

- Tubo de latão ou latão

- Protoboard

- Ímãs

- Trocar

- Terminais de parafuso

- Tomada

Ferramentas:

- Furadeira para madeira

- Serra de madeira

- Ferro de solda

- Alguns alicates

- Cinzel ou faca de algum tipo

- talvez alguns pincéis

- Uma ferramenta rotativa seria incrível

Etapa 1: Fiação e solda

Eu coloquei o Step primeiro, mas você não deve fazer isso primeiro;). Uma placa de ensaio seria incrível para isso … Quero que você pense sobre isso primeiro, porque todo o resto será construído em torno disso mais ou menos. Basta manter o diagrama em mente SE você não tiver um breadboard. Se você tiver um, conecte-o para ajustar o código na próxima etapa.

Na verdade, solde tudo após o passo 8 de acordo com a imagem.

R1 deve ser um resistor de 200 kΩ (100 kΩ também funcionaria de acordo com a biblioteca capsens)

R2 deve ser um resistor de 120 Ω

Etapa 2: O Código

Aqui está o código que usei e escrevi. Com algumas observações esperançosamente úteis. Você precisa atualizar seu Arduino com ele …

Etapa 3: Sensor de Capacitância

Não sou uma autoridade nisso, mas tudo tem uma capacitância (você também). Portanto, se você tocar o metal com sua pinça de metal ou com as mãos desprotegidas, você altera a capacitância no pino 9. A capacitância altera o tempo que leva (pino 4) para receber um sinal (do pino 9). O Arduino envia um sinal com muita frequência e verifica o atraso entre o envio e o recebimento. Se o atraso mudar, o Arduino se lembrará. A parte inteligente do código, não escrita por mim, também suavizará os resultados e se autocalibrará. Se o seu sensor de capacitância for muito sensível ou insuficiente, você pode alterar os parâmetros relevantes marcados no código até que funcione como você deseja.

Você pode usar o sensor de capacitância em outros projetos muito bem, então pensei em explicá-lo com mais detalhes e dar mais atenção em sua própria etapa. Eu não sabia disso antes de fazer o projeto.

Etapa 4: Arduino Multi Tasking

Se você tem alguma experiência de codificação com o Arduino, sabe, ele simplesmente funciona a cada linha de comando por linha e não pode realmente fazer as coisas ao mesmo tempo.

Eu também não sou nenhuma autoridade nisso, mas você basicamente diz ao Arduino (neste caso, pelo menos): execute a tarefa A por x milissegundos e depois a tarefa B por y milissegundos. Você precisará disso neste caso apenas se desejar que o LED e a campainha da campainha batam ao mesmo tempo em que detecta a capacitância. Eu realmente queria os dois, então dediquei um tempo extra para codificá-los. O batimento cardíaco realmente torna muito impressionante este projeto. Pelo menos é o que eu acho …

Você pode usar este “Multitarefa” em outros projetos e pode ser muito poderoso, então pensei em explicá-lo com mais detalhes e dar mais atenção em sua própria etapa. Eu não sabia disso antes de fazer o projeto.

Etapa 5: pinças

O Arduino usa a pinça em meu código como um sinal de início e parada. Ele detecta se as pinças são removidas de seus lugares monitorando os pinos 2 e 12 (você provavelmente não precisa dos dois … um é usado como uma interrupção, para despertar o Arduino e o outro para detectar a condição de parada, então não não sei se poderia ter usado apenas um pino …). Então você precisa de dois pontos onde a pinça pode fazer contato com o jogo.

Existem várias possibilidades:

- Você forma dois ganchos de metal que saem do jogo e são conectados ao aterramento / os pinos (Esboço 1) provavelmente a solução mais fácil e uma das melhores. Para esta solução, as pinças não precisam ser magnéticas.

- Você também pode usar ímãs atrás de algum aço ou colar alguns ímãs atrás de algum metal não ferroso (Esboço 2-3)

Como eu tenho um torno de metal, eu os fiz como mostro no Sketch 4. Fiz algumas peças de latão que se projetam através do painel frontal e que abrigam alguns ímãs dentro. Os ímãs e o fio podem ser presos por um parafuso sem cabeça simultaneamente.

Provavelmente existem maneiras melhores e / ou mais fáceis, seja criativo!

Etapa 6: colar o paciente

Colocar alguma foto na madeira deve ser difícil, certo? Não, você quase não precisa de nada para isso! Pesquisei na internet como fazer isso, mas todas as opções pareciam complicadas demais para mim.

Claro que você também pode tentar aqueles para colocar seu paciente na parte superior de madeira (laser, queimar, transferir papel, fresar ou entalhar …).

Eu, pelo menos, peguei cola de madeira normal (depois de um sucesso parcial com spray em cola) cobrindo a superfície da madeira e a imagem que imprimi em papel normal com uma camada fina, mas consistente de cola. Isso é meio difícil, mas como o material é barato e você pode simplesmente retirá-lo, você pode fazer algumas alterações. Primeiro cubra o verso do papel, para que a cola possa realmente penetrar. A seguir, aplique uma camada fina na frente do painel frontal. No momento em que você terminar, a cola provavelmente estará um pouco seca, isso é uma coisa boa. Agora coloque o papel na madeira começando por uma das pontas para evitar bolhas. Provavelmente, algumas bolhas estarão lá, não entre em pânico. Você pode pressionar as bolhas para fora com algum tipo de cilindro, que você rola sobre o papel. Dessa forma, você pressiona o papel de maneira uniforme e não o rasga. Depois de um pouco de secagem deve ser feito e você pode pintar sua madeira / papel com um pouco de verniz para protegê-la, se quiser.

Você pode usar isso em outros projetos em que deseja uma imagem aleatória na madeira, então pensei em explicar com mais detalhes e dar mais atenção em seu próprio passo. Eu não sabia disso antes de fazer o projeto.

Etapa 7: cortando-o e prendendo a chapa de metal

Você precisa de alguns orifícios na frente e nas costas.

Na parte frontal você pode apenas fazer ou serrar alguns furos no tamanho e forma que você quiser e ajustar ao seu paciente. Na foto você pode ver, onde eu fiz os furos (apenas para sua inspiração). Eu usei um grande pedaço “Frostner”, mas você pode fazer do jeito que quiser. Como eu não queria que a chapa de metal ficasse visível, fiz um furo um pouco maior na parte de trás, não totalmente e um furo menor na frente, como mostrado no desenho acima !!!!!!!!!! !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!. Espero que você tenha deixado algum lugar para o Arduino e os fios. Sim? Excelente! Agora marque onde eles precisam estar e corte um V-arvoredo em cada orifício na peça frontal do Arduino. O bosque precisa se encaixar em qualquer cabo que você deseja usar. Aumenta o LED Heartbeat, o plugue de alimentação, o interruptor e a pinça também podem ser cortados agora.

Na parte de trás basta abrir espaço para a parte eletrônica. Provavelmente é melhor e mais fácil cortar essa parte para abrir espaço, mas eu não queria deixar a parte eletrônica tão visível na parte de trás, então fiz apenas um orifício cego.

Toda a fiação e os componentes eletrônicos devem ser fixados na parte de trás da peça frontal de madeira. Lamento, não fiz assim. Agora é hora de cortar a chapa em tiras para revestir as paredes internas dos furos. Antes de colá-los, prenda (solde) um pedaço de arame comprido o suficiente para chegar ao Arduino. Depois de colar a solda fica bagunçada, então faça isso antes. Teste se o metal é condutor ou se está revestido com alguma coisa. Se for revestido, remova o revestimento com um pouco de abrasivo ou calor.

Agora você pode colar a chapa metálica e os fios no lugar. Anexe também os outros componentes eletrônicos de acordo com a Etapa 1.

Você pode aparafusar sua parte traseira para frente agora também.

Quase pronto!

Etapa 8: Os “órgãos”

Pensei nisso por muito tempo depois que tudo o mais foi feito. Eu precisava de algo condutor na forma de um osso, uma chave de fenda ou algo assim. Primeiro eu queria cortar de uma folha de metal e você pode fazer isso totalmente, mas é muito ou dá trabalho. Acabei lançando-os de lata (apenas uma lata de solda). Você pode simplesmente esculpir algo em madeira dura (dura para os detalhes) e fundir um pouco de estanho diretamente no molde com seu ferro de solda e puxá-lo para fora depois. Isso é o que eu fiz. Também dobrei alguns fios de cobre com um alicate. Isso também funciona muito bem e alguns órgãos bons podem ser feitos dessa forma.

É muito divertido e aposto que não só a criança em mim gosta. Crianças de verdade gostariam de ver um metal de verdade produzido em minutos, tenho certeza. Basta ter cuidado com os vapores. A lata de solda libera alguns gases e a madeira que queima um pouco provavelmente também não está saudável. Então faça isso em uma sala bem ventilada, ao ar livre ou em algo onde você (ou seu filho) não respire a fumaça.

Etapa 9: Amarrar algumas pontas perdidas

Eu enquadrei o meu, talvez você queira considerar isso também;)

Também fiz um furo na parte de trás para pendurá-lo na parede

Como jogar:

você pode jogar de várias maneiras diferentes, mas eu acho que é melhor quando você diz uma série de pedaços de lata que precisam entrar e sair do paciente antes que você perca e eles se alinhem e então seu parceiro de jogo tenha que encabeçar esse número até que alguém perca

As pinças provavelmente devem ser colocadas no lugar entre as rodadas.

Divirta-se fazendo e jogando!

Eu acho que este é um projeto legal para crianças / adolescentes fazerem com seus pais, porque você pode aprender muito e depois jogar o que construir.