魔术圆顶

Francisca Molero Luque，DoloresMartínBabrera和LauraMejíaOspina，'Creative Electronics'的学生，Beng Electronics工程模块马拉加大学电信学院. 我们决定在最后一个项目中交互式测力LED圆顶。

用品：

-NeoPixel数字RGB LED带

- IR传感器

- 470欧姆和10K欧姆电阻器

- 47K OHM电位器

- NPN晶体管

-8通道74LS151

- 蜂鸣器

- 15W电源

-阿杜伊诺乌诺

- 原型板

- 电缆

- DIP插座

- 按按钮

- 胶合板

-解放军

- 烙铁，助焊剂和锡

- 喷漆

- 万用表

- 电动竖锯机

- 钻头

- 砂纸

最初，为了获得由40个三角形组成的圆顶，有两个至关重要的不同类型的三角形。同样在以下程序中计算每个木三角形的测量值：沙漠圆顶

此外，具有测量AAA的10个三角形，其中α= 9.3cm和30三角形，其中将需要B = 8.2cm的BBA。在这种方式，必须修剪胶合板和PLA三角形的尖端，以使它们适合。

另外，必须在木三角形的末端制作两个孔，以使得能够通过VCC，GND和每个LED的数据电缆。

对于圆顶的支撑，将使用相同的测量值。因此，需要35块9.3厘米的木头（测量A）和30块8.2厘米的木头（测量B）。

所有木材都高1.9厘米，宽1.2厘米。因此，我们将拥有35件木头9.3 x 1.2 x 1.9厘米，30件木材为8.2 x 1.2 x 1.9厘米。

但是，如下所示，对于此支持，3种类型的连接器将
需要：

- 10个单位x 4连接器。

- 6个单元x 5连接器。

- 10个单位x 6连接器。

- 10三角形x aa。

- 30三角形：X BBA（这些BBA型三角形足够薄，以便用剪刀切割，然后适应该圆顶的所需尺寸）。

尽管如此，每个PLA三角形的3D打印机.Stl文件和
三种类型的连接器如下：

事先使用IR传感器，它们被粘合（成对或单独）到木圆圈。接下来，以前从木质三醇中切割了钻头和杯子锯。每对传感器具有不同的位置，这取决于它们在圆顶内的位置。

传感器有三个输出：OUT，VCC和GND。

-VCC和GND是所有电源共用的。

- 输出每个传感器的数字输出。

将金属销切断以焊接电缆。此外，重要的是列出每个传感器的输出并将其校准在类似的环境中，因为它们对光线敏感（它们不用自然光线正常工作）;并且随着最终电源，由于VCC的变化也会产生敏感度的变化。通过调节包括在每个传感器中的电位计，直到达到所需距离来执行校准。

在组装之前，每组八个传感器已经在面包板上进行了测试。

首先，从可寻址LED（Neopixel）的条带中切割了40个LED，并被放置在圆顶的每个三角形内。例如，重要的是要补充三角形的背景是浅色，例如;白色的。这将有助于不要从LED丢失，当PLA三角形放在顶部时，颜色也会更好地褪色。当将PLA三角形放置在LED上时，这也是至关重要的，三角形的峰是与连接器接触，以避免直接在LED上留下它们。此外，这也将为每个三角形添加更多颜色。

关于LED的连接，有必要将电缆和数据焊接到VCC，GND以及40个LED，以便将其连接到圆顶上的下一个LED。圆顶的最后一个LED将携带其VCC，GND和数据连接到Arduino Uno的相应引脚。虽然，有必要先前在Arduino和LED条带的数据电缆之间放置470欧姆保护电阻。此外，还将在GND和VCC之间放置1000个UF电容来保护LED。

总而言之，这些连接在此步骤中的图像中详述。

使用多路复用是至关重要的，因为Arduino Uno中没有足够的管脚。因此，每组8个传感器与集成的8信道74LS151复用。它们中的每一个的输出只会连接到Arduino Uno的一个数字端口；如图所示为3-7个引脚。控制信号由Arduino Uno产生；在这种情况下，对于40个传感器，有3个控制信号对应于引脚8、9和10。

此外，在面包板上制作多路复用测试，之后，将所有连接和部件焊接到偶像板上。

如图所示，所有40个传感器都有一个完整的复用组件。

对于圆顶的底座，建造了一块超身形盒，它有两个按钮;开关电源输入和Arduino输入。

关于建筑，已经使用了木质三醇。而且，所有部件都用电动拼接机切割，然后砂磨和涂漆。按钮已经用钻孔穿孔。

至于Arduino的来源和输入，则使用了一个钻头。两边都是从底部粘在一起的，而且是用特别强力的木胶粘在一起的，而顶盖是用螺丝固定的，以便于维护。

因此，在该圆顶基座中，扬声器，arduino uno，电源和圆顶的所有接线都是用硅树固定的。

电源提供5V和3A;它连接到带开关的插头和4A 250V保险丝，（有关如何连接开关的信息：带有开关和保险丝的插座）。另外，源的V +和V-输出为整个电路提供电源，每个电路分别连接到VIN和GND。

扬声器由蜂鸣器组成，放大阶段小;（参见示意图的图片），输出连接到Arduino的引脚12。

电源和Arduino UNO连接到圆顶的底座，带有PLA印刷的外壳。如下所示，可以在此之下找到.stl文件：

虽然实际上有许多程序作为想象力允许，但这些是一些将留下的：

- 创意模式：它允许通过触摸每个三角形绘制任何颜色。

- 钢琴模式：穹顶的每个级别都属于音符。结果，每当触摸三角形时，都会通过备注进行相应的声音。

- 音乐模式：虽然旋律正在播放，但圆顶随机亮起。

- Simon游戏：游戏的编程基于以下视频;西蒙说

按钮已被编程为在状态机上切换示例中的模式。

我们上传了我们的每一个编程GitHub数字存储库。

以下是避免的一些方面，以便促进和加速运动并避免可能的问题：

- IR传感器根本不推荐，因为它们产生了许多校准问题并从一个环境变化到另一个环境，因此由于它们在结构中的位置而重新校准它们是非常繁琐的。另一个缺点将是它们的大小，这是不方便的。相反，建议使用电容，电阻传感器或任何其他类型的触觉传感器。

- 作为这款手动组装，木材形成的孔并不完全相同。对于完美的PLA三角形，必须设计40个，并且最好直接将它们切割为长度。

- 在购买时，避免未来的故障（电缆，传感器等），阐明考虑材料质量的重要性至关重要。