A estátua de Morse Moai: 4 degraus (com fotos)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Quando criança, eu me interessava muito por código Morse. Houve algumas razões para isso - meu pai estava no Signal Corps durante a 2ª Guerra Mundial e suas histórias de como Morse foi usado na guerra eram fascinantes. Eu tinha um ouvido bastante bom para ritmos, então aprendi os códigos facilmente.

Em um esforço para despertar o interesse das crianças no código Morse, fiz uma estátua de Moai impressa em 3D (lembre-se da Ilha de Páscoa) que tem uma cavidade para eletrônicos, uma campainha piezoelétrica para som, dois LEDs para olhos e um Arduino Nano para comandar o show. Esta versão que estou descrevendo usa apenas o Arduino Serial Monitor para enviar strings do Moai para o morse de volta, mas é claro, adicionando um módulo Bluetooth e um aplicativo de telefone correspondente, ou mesmo um chip ESP8266 WLAN e um aplicativo da web, você pode fazer isso vá sem fio com relativa facilidade.

As coisas de que você precisa são:

• acesso a uma impressora 3D
• o arquivo STL que irei fornecer
• Arduino Nano e seu ambiente de programação IDE, além de seu cabo USB
• uma campainha piezoelétrica
• dois LEDs
• alguns fios de ligação
• uma lima redonda no caso das órbitas estarem um pouco apertadas para os seus LEDs

Etapa 1: Fazendo o Moai usando o Blender, o ambiente 3D de código aberto

Eu forneci a você o arquivo STL que contém o Moai e uma tampa (algumas das estátuas na verdade têm um pedaço de pedra em cima delas, então fica bem legal com a tampa).

Eu uso e ensino o Blender na Haaga-Helia University of Applied Sciences, e se você estiver interessado em 3D, eu recomendo que você dê uma olhada neste software totalmente gratuito, mas muito poderoso. É perfeito para nossas necessidades de modelagem de coisas para imprimir, mas tem um poder muito além da impressão 3D. Se quiser, você pode dar uma olhada no meu blog que tem muitos artigos sobre como usar o Blender.

O Moai é um cilindro achatado ao longo do eixo X. Isso dá a você a forma geral da estátua de pedra. Estreitar algumas das alças faz com que a área do pescoço pareça correta. Adicionar alguns loops de borda dá acesso a mais faces na estátua, para que você possa agarrar a área do nariz e girá-la ao longo do eixo Y. A crista da sobrancelha também é meramente uma laçada que foi puxada um pouco para fora, assim como as outras. Em suma, este não é um projeto difícil de modelar, é apenas importante manter a opção X Mirror ativada para que tudo o que você faça de um lado seja espelhado do outro lado.

A cavidade dentro da cabeça é feita usando um modificador booleano. Os booleanos oferecem a opção de projetar um objeto do tamanho e volume que você deseja esculpir da cabeça, então, neste caso, fiz um cubo e o inseri na cabeça. Depois disso, você pode usar o modificador Boolean Difference, que cria uma cavidade na cabeça do tamanho e formato exatos do cubo.

Uma operação semelhante com dois cilindros permite fazer furos para inserir os LEDs na cabeça. Os refrigerantes são ótimos porque mantêm a propriedade múltipla da peça impressa, ou seja. certifique-se de que é estanque e não tem bordas ou faces soltas.

Eu também forneci o arquivo do Blender, se você quiser dar uma olhada em como ele é feito. Basta baixar aquele arquivo rano raraku 6.blend e dar uma olhada.

Etapa 2: Imprimir o Moai

O arquivo STL que forneci para seu uso está pronto para impressão. Usei filamento PLA para o meu, mas qualquer material de filamento serve. As configurações sugeridas são

• temperatura 210-215 graus C
• altura da camada 0,2 mm
• velocidades da cabeça de impressão em torno de 50 mm / s
• cinza PLA (o meu é preto, mas não é a melhor cor).

Com eles, você terá de 5 a 6 horas de impressão. O pós-processamento é mínimo, a menos que você queira pintar para ter efeitos de envelhecimento ou musgo ou algo parecido.

Etapa 3: a construção do Arduino

O Arduino Nano é tão poderoso quanto o Arduino regular, mas é construído em uma pequena placa de circuito impresso. Como você pode ver na imagem à esquerda, ele vem com alguma montagem necessária. Se você não pretende reutilizar o Arduino em outro projeto, você pode soldar os terminais diretamente nos soquetes da placa, mas eu geralmente soldo os pinos que são fornecidos com a placa para poder usar o Nano em outro lugar também. Na descrição abaixo, assumirei que você soldou os pinos no Arduino e usou fios de jumper.

A campainha é uma campainha piezo padrão que está disponível no Alibaba, Ebay, Amazon e em um milhão de outros estabelecimentos por um dólar cada. Os LEDs mostrados já montados dentro do cabeçote também são LEDs brancos padrão de 5 mm.

Você precisa obter fios de jumper com cabeças femininas. Corte os fios e solde as cabeças aos LEDs e à campainha conforme explicado abaixo.

A fiação do Arduino é realmente fácil.

1. Solde as pontas do jumper fêmea nos fios do Arduino para que você possa simplesmente empurrá-los nos pinos do Arduino.
2. A cigarra piezoelétrica é conectada com o fio vermelho que vai para o pino digital 11 e o preto que vai para o solo no Arduino.
3. Os LEDs são soldados juntos em paralelo, ou seja. os pinos longos juntos e os pinos curtos juntos.
4. Solde uma extremidade do jumper fêmea aos pinos longos dos LEDs e marque-o como positivo.
5. Empurre a extremidade do jumper para o pino digital D2 no Arduino.
6. Solde uma extremidade do jumper fêmea aos pinos curtos dos LEDs e marque-o com o aterramento.
7. Empurre a extremidade do jumper para o outro pino GND no Arduino.

Agora podemos conectar o Arduino ao computador e ver o código. É uma boa ideia testar o projeto antes de montar tudo dentro da cabeça do Moai.

Etapa 4: o código do Arduino e a montagem da estátua

O código está completo e funciona, portanto, dependendo de suas habilidades com o Arduino, você poderá usá-lo como está ou editar para se adequar a si mesmo.

Lembre-se de abrir uma janela Serial Monitor no menu Ferramentas.

O programa funciona assim:

• configurar o Arduino e entrar no loop principal
• ler uma string de entrada do Serial Monitor
• repasse personagem por personagem
• encontre o caractere na matriz de caracteres e retorne o número do índice do caractere
• encontre o código Morse na matriz Morse, usando o número do índice
• loop através do código Morse, reproduzindo um sinal curto e luz em cada S, e um longo em cada L,
• faça um pequeno atraso de 3 x em cada caractere P (espaço)
• voltar ao topo do loop

O código foi comentado, então você deve ser capaz de lê-lo diretamente.

Devido aos problemas de conjunto de caracteres do Arduino, não estou fornecendo caracteres estendidos, apenas Ascii A-Z e 0-9 estão disponíveis. Outros caracteres, se inseridos, apresentarão resultados interessantes.

Conecte o Arduino ao computador e, em seguida, carregue o código nele usando o IDE do Arduino. Lembre-se de definir o tipo de placa correto (Arduino Uno e Nano são diferentes), bem como a porta COM adequada.

Depois disso, você pode simplesmente ir para o Monitor Serial, digitar seu texto para morse na caixa de edição no topo, então pressionar Enter, e assistir e ouvir seu Moai Morse mágico sua mensagem para você.

Na montagem, basta passar os fios pelo orifício na parte de trás da base do Moai, colocar a cigarra piezoelétrica na cavidade, empurrar os LEDs nas órbitas e colocar a tampa no cabeçote. É isso!

Se gostou, veja muito mais em www.sabulo.com, onde tenho dezenas de posts sobre Arduino, 3D, impressão 3D e muito mais. Obrigado pela leitura, e me avise se fizer um!