*项目作者:怀若谷
*资料来源:dfrobot.com.cn
理工男做的洋娃娃,居然可以这么萌!
她笑,美!
她哭,也美!
她的爱好就是变脸
她的名字叫”变脸娃娃“
她的变脸速度,仅需“2秒”!
请收看”萌妹子的日常“
也可能是你女朋友的日常……
哈哈哈哈
是不是很萌?是!
你无法想象,作者是不仅是一位理工男,还是一位心灵手巧的创客教师,
制作教程
1、材料准备
硬件清单:
micro:bit 1块
DF扩展板 1块(这块扩展板小巧,还支持5V输出,让micro:bit的扩展性增强了很多,必须赞一个!)
舵机 2个
红外循迹模块 1个
粘土 若干
自喷漆 (白色、黑色、金色各一瓶)
工具: 热熔枪、3D打印机

编程软件:
makecode离线版
2、硬件搭建
▲装配后的照片
由于作者没有分步骤的图片,以下为文字组装教程:
1.将2个舵机堆叠起来,注意轴心和轴心必须在同一条直线上,下面一个舵机装一个单边的舵盘,方便固定;使用热熔胶固定。下面的舵机接在扩展板的12引脚上,上面的舵机接在16引脚上。扩展板电压调到5V档。为什么要用2个舵机?我的想法是“娃娃”最少有四个脸,显然一个180度舵机是不够的,至少需要270度才能实现;而问过很多朋友,360度的舵机,无法控制角度,显然不能满足我的需求;所以想到了这个办法,事实上还真不错。
2.红外循迹模块接在引脚1上。为什么选红外循迹模块?考虑到展会人多,用人体红外释热运动传感器,切不可行;超声波,太大,造型上不好处理;用个开关什么的,那就太LOW了.......经过反复测试,红外循迹模块能满足要求,但在寄出去之前的最后测试中,发现在光线比较强的环境中,极易容易自动触发,后来加了个遮光罩,但好不了多少。避开强光,才是正常运行的保障。
3、编程
四张脸的位置
为四张脸各写了一个函数,通过两个舵机的角度组合达到每个脸之间相隔90度。由于4张脸实际只需要270度的角度就够了,所以在参数的设置上余地很大;为了防抖,不要使用0度和180度两个极点的位置,尽量远离。
初始化
启动后,将第1张脸转到起始位置;定义一个变量“num”,值设为0用来记录红外循迹传感器被触发的次数,以便控制脸的转换。
主程序
当红外循迹模块被触发时(P1的数字输入值为1),进行换脸工作。
1.LED点阵显示图案,作为工作状态标记,这个主要是调试时使用的。
2.将变量“num”的值加1。
3.定义一个变量“yushu”,将其值设为:“num”÷4的余数。因为有4张脸,所以需要一个转换机制,那就是用这个余数值来对应其中1张脸。
4.对应关系是:
余数=0 换成第1张脸
余数=1 换成第3张脸
余数=2 换成第4张脸
余数=3 换成第2张脸
为什么不按顺序对应?我的想法是,如果按顺序去对应,当转换成第4张脸后,那下一次就要换为第1张脸,中间需要经过270度,效率就会低,可能造成人手已经拿走了,脸还正在转动,那效果就大打折扣了。
5.清空屏幕,否则下一次是否被触发就看不出来了。
6.暂停2秒。目的是,一为了防止重复触发;二为了保护舵机,降低工作频率。
程序地址: https://makecode.microbit.org/_92FT8LAgHC66
4、制作3D造型
在放弃了川剧变脸的想法后,我对“变脸娃娃”又寄予了很高的期望。本来身体部分和外面的裙子是一体的。
然而,悲惨的是,我的那台3D打印机根本打印不了这么大的,后来就变成了下图的样子,还是分割成两部分打印的。最后,只能加上粘土做造型了。
整个的外壳部件有:头冠、头部、身体、转轴和紧固件。
头冠
这个部分不仅要掩护里面的内部零件,而且要用来固定红外循迹模块,想来想去,最后设计成了一个头冠。
头部
这个头部是一体设计的,里面的椭圆形脸部是拿不出来的。
身体
这是身体的背部,分两层,用来分别安装舵机和micro:bit。考虑到,参加嘉年华就是为了和大家交流、分享,后来也没有加后盖。运行时,大家是可以看到里面是怎么工作的。
转轴和紧固件
转轴连接到舵机的舵盘上,用热熔胶固定;然后穿过身体部分的预留孔与脸部连接,使用热熔胶固定。
装配图
全套图纸下载:
https://pan.baidu.com/s/1Yx69EUDEqRPrV_j1hRP67w (百度网盘) 提取码:uhff
5、组装
利用热熔胶和502胶将各部件连接固定。组装后,一定要进行多次调试,确保不会产生摩擦、卡顿现象。
6、喷漆
先用白色油漆将头部喷涂两遍做底漆,然后对里面的脸部再喷一到两遍白色油漆。待漆干后(最好不少于12小时),用东西包裹里面的脸部,对外部喷涂两到三遍黑色油漆。头冠部分,用东西包裹上面的球体,让其保持原色;其他部分用金色漆喷涂多遍,以达到期望的效果。
7、画脸
将“娃娃”通电运行,启动后,不要触碰红外循迹传感器,关闭电源,画上第一张脸。然后,重新通电运行,让红外循迹传感器触发1次,转到第3张脸位置,画上第3张脸。然后同样的方法,依次画上第4张和第2张脸。反复测试,确保能稳定运行,而且达到比较满意的效果。
8、造型完善
用粘土(我女儿建议我用布料,我没采纳)制作“娃娃”的裙子和手臂。
这是最早的版本,后来由于一些原因进行了重装,整个脸部进行了重新喷漆,也重画了4张脸,感觉比这个版本要稍好看些。当时没有拍照,现在“娃娃”到浙江做客了,还没回家,下次补上吧。
10、调试、加固
尽管前面已多次调试,但全部工序完成后还是需要再多次调试。我最后就发现在强光环境中会自动触发的问题。确定没问题后,可以用热熔枪对一些连接部分进行加固。
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