Instructables グリッドのインタラクティブ ランタンとマジック ワンド

ハグリッドのランタンは、ハリー・ポッターシリーズの象徴的な小道具であり、世界中のファンの心をとらえています。魔法界では、ランタンは暗くて危険な場所を照らすために使用され、勇気と冒険の象徴となっています。3D プリント技術、micro:bit、Tinkercad ソフトウェアを使用して、XNUMX 年生と XNUMX 年生は、ハリー・ポッターの魔法を教室に再現する独自のハグリッドのランタンを作成できます。このプロジェクトでは、学生はテクノロジーと創造性の交差点を探索しながら、デザイン思考プロセス、問題解決、チームワークについて学ぶ機会も得られます。

Elenavercher 著

魔法の小道具を作ることで、生徒はデジタル デザインと製作の重要なスキルを身につけ、ハリー ポッターの世界に対する理解と認識を深めることができます。結局のところ、ハグリッドのランタン プロジェクトは、生徒の想像力を刺激し、学習への愛を育む刺激的で魅力的な方法です。

用品

• 3Dプリンター + PLA $lament
• 2xマイクロ:ビット
• 10個のネオピクセルを備えたLEDストリップ
• 1x LED ライト
• 銅テープ
• https://youtu.be/soZ_k0ueVOY

ステップ1: デザインのプロトタイプを作成する

紙にハグリッドのランタンのプロトタイプを作ることは、実際の製品を作る前にデザインを素早く簡単に視覚化してテストするのに最適な方法です。ハグリッドのランタンの紙のプロトタイプを作成する手順は次のとおりです。

1. 材料を集めてください。紙、はさみ、のりまたはテープ、定規、鉛筆が必要です。カッティングマシン（Silhouette Cameo、Cricut Joy、Makerなど）をお持ちの場合は、その場で直接プロトタイプをカットできます。
2. 紙にランタンの形を描きます。定規を使って直線を描き、ランタンの寸法を測ります。ハグリッドのランタンは、上部と下部が細くなった直方体で、上部に取っ手があることを覚えておいてください。
3. はさみを使って提灯の形を切り取ります。必ず描いた線に沿って切り取り、端ができるだけまっすぐできれいになるように時間をかけて切ります。
4. ランタンの形の端に沿って紙を折り、3D モデルを作成します。真っ直ぐな端から始めて、上または下に折り曲げて円筒形を作成します。次に、側面を折り込んで、ランタンの上部と下部が先細りになるようにします。
5. 接着剤またはテープを使用して端を固定します。紙の端に沿って接着剤またはテープを塗布し、両側がしっかりと固定されていることを確認します。
6. ランタンにハンドルを取り付けます。ハンドル用の紙片を切り、半分に折ります。接着剤またはテープを使用して、ハンドルをランタンの側面に取り付けます。
7. 紙のプロトタイプをテストします。ランタンが安定していて、ハンドルがしっかりと取り付けられていることを確認します。また、ランタンの中に光源を置いたときにどのように見えるかをテストすることもできます。
8. これらの手順に従うと、ハグリッドのランタンの紙のプロトタイプをすばやく簡単に作成できます。このプロトタイプを使用して、プラスチックや金属などのより耐久性のある素材を使用して実際の製品を作成する前に、デザインをテストして調整を行うことができます。

Tinkercad 回路と Micro:bit を使用したハグリッドのインタラクティブなランタンと魔法の杖: ページ 4

ステップ2: Tinkercadでランタンをデザインする

https://www.instructables.com/FSW/47JU/LEJZ3DKI/FSW47JULEJZ3DKI.mov
以下の手順に従うと、Tinkercad でハグリッドのランタンの 3D モデルを作成できます。このモデルを 3D プリンターで印刷して、ランタンの物理バージョンを作成できます。

1. Tinkercad を開いて、新しいプロジェクトを作成します。画面の右側にあるメニューから「基本図形」オプションを選択します。
2. [基本図形] メニューから直方体図形を選択し、作業領域にドラッグします。サイズ変更ハンドルを使用して、直方体のサイズをハグリッドのランタンの寸法に合わせて調整します。円柱は、下部が広く、上部が狭くなっている必要があります。
3. ランタンの上部と下部の先細りを作成します。「穴」ツールを使用して、ランタンの上部と下部にベース シリンダーよりわずかに小さいシリンダー形状を作成します。これらのシリンダーをベース シリンダーの上に配置し、サイズ変更ハンドルを使用して高さを調整します。
4. ランタンに詳細を追加します。「ボックス」ツールを使用して、ランタンの金属ブラケットとして機能する小さな長方形を作成します。これらのボックスをランタンの上部と下部に配置し、サイズ変更ハンドルを使用してサイズと位置を調整します。
5. 図形をグループ化して「最終製品」を作成します。ランタンとハンドルを構成するすべての図形を選択し、「グループ」ツールを使用してそれらを 5 つのオブジェクトに結合します。
6. ファイルを STL ファイルとしてエクスポートします。デザインに満足したら、ファイルを 3D 印刷に使用できる STL ファイルとしてエクスポートします。これを行うには、オブジェクトを選択し、画面の右上隅にある [エクスポート] ボタンをクリックします。ファイル形式として [STL] を選択し、ファイルをコンピューターに保存します。

ステップ3: Tinkercadでインタラクティブな魔法の杖をデザインする

Tinkercad を使用して micro:bit 用の Elder Wand を作成する手順は次のとおりです。

1. Tinkercad を開いて新しいデザインを作成します。
2. 「図形」メニューをクリックし、「ボックス」図形を選択します。ボックス図形を平面上にドラッグ アンド ドロップします。
3. サイズ変更ハンドルを使用して、ボックスの寸法を 80mm x 8mm x 8mm に調整します。
4. 「穴」メニューをクリックし、「円柱」図形を選択します。円柱図形を作業領域にドラッグ アンド ドロップします。
5. サイズ変更ハンドルを使用して、シリンダーの寸法を 3mm x 3mm x 80mm に調整します。
6. 円柱をボックスの中央に配置し、x 軸と y 軸上でボックスの中心と揃うように配置します。
7. 円柱を選択した状態で、プロパティ パネルの [穴] オプションをクリックして、ボックスに穴を作成します。
8. 「図形」メニューをクリックし、「円錐」図形を選択します。円錐図形を作業場所にドラッグ アンド ドロップします。
9. サイズ変更ハンドルを使用して、コーンの寸法を 20mm x 20mm x 50mm に調整します。
10. 円錐をボックスの上に置き、円錐がボックスの x 軸と y 軸の中心に配置され、揃っていることを確認します。
11. 円錐を選択した状態で、プロパティ パネルの [グループ] オプションをクリックして、円錐をボックスとグループ化します。
12. 「エクスポート」ボタンをクリックし、ファイル形式として「.stl」を選択します。これで完了です。これで 3D プリントされたエルダー ワンドが完成しました。

ステップ4: テストと改善

ハグリッドのランタンのデザインをテストし、改善して、マイクロビットを内部に収めるための手順は次のとおりです。

1. マイクロビットのサイズを確認する: Tinkercad に含まれている実物大のマイクロビットを使用して、ランタンと魔法の杖の内部にどれくらいのスペースが必要かを測定して決定できます。Tinkercad 回路とマイクロビットを使用したハグリッドのインタラクティブ ランタンと魔法の杖: ページ 10
2. デザインを変更する: ステップ 1 で測定した値を使用して、micro:bit が収まるようにランタンのデザインを変更します。新しいコンパートメントを作成したり、既存のコンパートメントを調整したりする必要がある場合があります。
3. テスト印刷を作成する: ランタンの外観と機能が期待どおりであることを確認するために、テスト印刷を行うことをお勧めします。ランタンの小さいバージョンを印刷して、印刷中に発生する可能性のあるデザインの欠陥や問題がないか確認します。

ステップ5: ハグリッドのランタンを印刷する
Tinkercad でオブジェクトの準備ができたら、Cura や Prusa Slicer などのスライサー プログラムを使用して、ハグリッドのランタンを 3D プリンターで印刷します。

1. スライサー ソフトウェアを開き、STL ファイルをインポートします。これを行うには、画面の左上隅にある [追加] ボタンをクリックし、コンピューターから STL ファイルを選択します。
2. 印刷するオブジェクトの向きを決めます。3Dプリview ウィンドウでは、オブジェクトをクリックしてドラッグすることで、オブジェクトの向きを調整できます。サポート構造の必要性を最小限に抑えるように配置してください。
3. 印刷パラメータを設定します。Prusa Slicer の右側のパネルでは、レイヤーの高さ、インク密度、印刷速度など、印刷のさまざまなパラメータを設定できます。これらの設定は、使用しているレイヤーの種類、オブジェクトの複雑さ、および好みによって異なります。
4. G コード ファイルを生成します。印刷パラメータを設定したら、画面の右下にある [G コードのエクスポート] ボタンをクリックします。ファイルをコンピューターに保存します。
5. G コード ファイルを 3D プリンターにロードします。USB ケーブルまたは SD カードを使用してコンピューターを 3D プリンターに接続します。G コード ファイルをプリンターのメモリにロードします。
6. 印刷を開始します。プリンターが水平で、十分な量のインクが充填されていることを確認します。プリンターのインターフェースから印刷を開始し、進行状況を監視します。
7. 印刷したオブジェクトをプリンターベッドから取り外します。印刷が完了したら、ヘラまたはスクレーパーを使用してオブジェクトをプリンターベッドから慎重に取り外します。必要に応じて、サポート構造や余分な $lament をクリーンアップします。これで完了です。Prusa Slicer と 3D プリンターを使用して、Hagrid のランタンを正常に印刷できました。

ステップ6: Tinkercad Circuitsを使用してMicro:bitsをコーディングする
ここで、Tinkercad 回路を使用して、ブロックを使用して micro: ビットをコーディングします。ラジオ機能を使用して micro: ビットが互いに通信するようにし、マジック ワンドの micro: ビットを振るとラジオ番号が送信されるようにコーディングします。ランタンの micro: ビットは番号を受信すると 10 個の LED Neopixel ストリップを点灯します。さらに、マジック ワンドの micro: ビットをコーディングして、ランタンの micro: ビットが受信すると Neopixel ストリップをオフにする文字列を送信します。

1. Tinkercad Circuit を開き、新しいプロジェクトを作成します。
2. コンポーネント パネルから作業領域に 2 つの micro: ビットをドラッグしてプロジェクトに追加します。
3. 「最初の micro:bit」の「コード」ボタンをクリックし、プログラミング言語として「ブロック」を選択します（Elder wand）。
4. 「入力」カテゴリから「シェイク時」ブロックをワークスペースにドラッグ アンド ドロップします。
5. 「ラジオ」カテゴリから「ラジオ セット グループ」ブロックをワークスペースにドラッグ アンド ドロップし、グループ番号を 0 ～ 255 の任意の番号に設定します。
6. 「ラジオ」カテゴリから「ラジオ番号送信」ブロックをワークスペースにドラッグアンドドロップし、「シェイク時」ブロックに接続します。
7. 数値を 1 または任意の数値に設定します。
8. 「ピン」カテゴリから「デジタル書き込みピン」ブロックをワークスペースにドラッグ アンド ドロップし、ピン P0 を選択します。
9. 値をHIGHに設定します。
10. 「デジタル書き込みピン」ブロックを「無線送信番号」ブロックに接続します。
11. 2 番目の micro: bit の「コード」ボタンをクリックし、プログラミング言語として「ブロック」を選択します (ハグリッドのランタン)。
12. 「ラジオ」カテゴリから「ラジオ セット グループ」ブロックをワークスペースにドラッグ アンド ドロップし、グループ番号を $rst micro: ビットで使用したのと同じ番号に設定します。
13. 「ラジオ」カテゴリから「受信した番号のラジオ」ブロックをワークスペースにドラッグ アンド ドロップします。
14. 「Neopixel」カテゴリから「Set LED Neopixel」ブロックをワークスペースにドラッグアンドドロップし、「Radio on received number」ブロックに接続します。
15. ピクセル数を 0、明るさを 100、色を任意の色に設定します。
16. 「ラジオ」カテゴリから「受信した文字列のラジオ」ブロックをワークスペースにドラッグ アンド ドロップします。
17. 「Neopixel」カテゴリから「Clear LED Neopixel」ブロックをワークスペースにドラッグアンドドロップし、「Radio on received string」ブロックに接続します。
18. 「基本」カテゴリから「アイコンを表示」ブロックをワークスペースにドラッグアンドドロップし、「いいえ」アイコンを選択します。
19. 「入力」カテゴリから「ボタンが押されたとき」ブロックをワークスペースにドラッグ アンド ドロップします。
20. 「ピン」カテゴリから「デジタル書き込みピン」ブロックをワークスペースにドラッグ アンド ドロップし、ピン P0 を選択します。
21. 値をLOWに設定します。
22. 「デジタル書き込みピン」ブロックを「ボタンが押されたとき」ブロックに接続します。
23. コードを保存してシミュレーションを実行します。
24. 準備ができたら、.hex ファイルをダウンロードして micro:bit にアップロードします。

これで、$rst micro: bit を振ると、無線で 1 番目の micro: bit に数字 XNUMX が送信されます。XNUMX 番目の micro: bit が数字を受信すると、Neopixel ストリップの $rst ピクセルが選択した色で点灯します。XNUMX 番目の micro: bit が無線で文字列を受信すると、Neopixel ストリップがオフになり、「No」アイコンが表示されます。例:ample コード: ここに添付されているのは、両方の micro: bit にインストールする準備が整ったコードを含む .hex $le です。

ステップ7: テストと改善

初期化中
https://www.instructables.com/FKG/Z7Z2/LELEKI8L/FKGZ7Z2LELEKI8L.hex
Tinkercad 回路と Micro:bit を使用したハグリッドのインタラクティブなランタンと魔法の杖: ページ 17

1. ランタンとマジック ワンド内の micro:bit をテストします。micro:bit をランタンとマジック ワンドに挿入し、その機能をテストして、正常に動作することを確認します。ボタン、センサー、LED をテストして、ランタン内からアクセスして使用できることを確認することもできます。
2. 改善を行う: 必要に応じて、micro:bit にさらに適合するように設計をさらに改善したり、機能を改善したりします。
3. 最終印刷: 必要な改良をすべて行い、デザインを徹底的にテストしたら、ランタンと魔法の杖の実際のバージョンを印刷し、その中に micro:bit を配置します。これらの手順に従うことで、ハグリッドのランタンとエルダーの魔法の杖のデザインを micro:bit にテストして改良し、ランタン内で適切に機能することを確認できます。…さあ、魔法の始まりです!

とても素敵ですね！ シェアしてくれてありがとう😀

ドキュメント / リソース

instructables agrid のインタラクティブ ランタンとマジック ワンド [pdf] 取扱説明書 ハグリッドのインタラクティブランタンと魔法の杖、インタラクティブランタンと魔法の杖、ランタンと魔法の杖、魔法の杖、杖

参考文献

• ユーザーマニュアル