亲,“电路城”已合并升级到更全、更大、更强的「新与非网」。点击查看「新与非网」

本网页已闲置超过3分钟,按键盘任意键或点击空白处,即可回到网页

基于 Arduino 的儿童计数树

发布时间:2021-06-29
分享到:

基于 Arduino 的儿童计数树

发布时间:2021-06-29
分享到:

对于年幼的孩子来说,数数可能是一项有趣的任务。年仅两岁的孩子可能会开始说出没有特定顺序的数字。许多父母开始通过计算他们家周围的物体来教他们的孩子数字。例如,零食可以按孩子吃的次数计算,或者地板上的玩具车可以按当天存放的次数计算。

最终,孩子们将学会将数字符号 (1 – 10) 与被计数的物体数量等同起来。在这个项目中,它将是点亮的绿灯数量。一定数量的 LED 灯将为孩子按下的按钮编号点亮。

第 1 步:设计

灯以三角形图案布置,或多或少类似于松树或圣诞树。第一盏灯或数字“1”灯将位于圣诞树的顶部。随着按下的数字的增加,点亮的灯的数量会从上到下增加。数字“10”将点亮整棵圣诞树。数字按钮位于前面板底部,排列成两排,每排 5 个按钮。每个按钮上都有一个数字值。

我使用了在亚马逊上购买的 10 个绿色圆形指示灯。

Gasher 12V/24V/110V 20mA 节能指示灯安装孔尺寸 22 毫米(7/8 英寸)绿色 10 件:亚马逊:工业与科学

它们的额定电压高达 12 VDC,但它们与 Arduino 提供的 5 VDC 配合良好。

我使用常规的街机瞬时按钮让孩子按下。有足够大的孩子较小的手指,并有一个非常可靠的开关机制。

亚马逊:WMYCONGCONG 10 件带微型开关的按钮,适用于 Jamma Mame 街机电子游戏 DIY:玩具和游戏

使用的其他组件和材料是:

· Arduino Mega板

·杂项。电线

· 铲形连接器

· 9伏电池电源包

· 开/关

· 2.54mm 单排直角接头连接器

· ½” 厚桦木胶合板

第 2 步:构建盒子

计数树箱由 ½ 英寸厚的桦木胶合板制成。前面板被切割成 9 英寸宽 x 9 英寸高的方形。我必须使盒子足够深以容纳街机按钮。因此,侧面被切割成 2 英寸的高度。

孔的图案布置在方格纸上,然后转移到前胶合板上。使用指甲标记将每个孔的中心转移到面板上。然后用 Forstner 钻头将孔钻到合适的直径。灯的直径为 7/8 英寸,街机按钮的直径为 1 1/8 英寸。我需要从内部对顶部指示灯孔进行埋头处理,因为胶合板的 ½ 英寸厚度太厚并且覆盖了将塑料螺母拧紧到位所需的螺纹。

钻完所有按钮后,将顶部面板粘在侧面并钉到位。盒子的内角用小方木块加固。然后将盒子的底部安装并拧紧到位。然后将整个盒子打磨成方形,为了安全起见,四角被磨圆。一切都打磨得很好,光滑,没有锋利的边缘。然后用桐油完成盒子。您也可以使用聚丙烯酸或聚氨酯。干燥后,将盒子底部拧开,以便放置电气元件和接线。

第 3 步:工作台设置

完成工作台设置以测试所有电气元件和电路,如随附照片所示。使用无焊面包板进行所有连接。10 个 LED 灯被放置在每个 LED 灯对应的电阻上。放置了几个瞬时按钮来模拟计数街机按钮。按钮和 LED 引线连接到 Arduino Mega 板上定义的引脚。经过一些修改和编辑,我能够让 Arduino 代码按照我想要的方式工作。

第 4 步:Arduino 代码

我需要 20 个 Arduino 引脚;10 个用于街机按钮,10 个用于 LED 灯。对于这么多引脚,我需要使用 Arduino Mega 板。

代码做的第一件事是分配 10 个引脚作为街机按钮的输入引脚。我使用 Arduino 内部下拉电阻,因此代码将查找哪个按钮被拉到“低”。每个街机按钮将被分配一个从一到十的数字。

接下来,每个 LED 灯都分配给一个引脚,这些引脚被指定为输出。这十个引脚被分组为一个 10 项的数组,占位符值为 0 – 9。

loop() 函数以一系列“if”语句开始,以识别孩子按下了哪个按钮。然后为名为“buttonNum”的变量分配该按钮的数值。然后代码将使用“for”语句在 LED 阵列中循环。如果数组的占位符编号小于或等于按下按钮的数值,则这些引脚的输出将变为“HIGH”。数值之后的阵列中的所有引脚都将变为“低”。

基本上就是这样;代码的第一部分查找按下了哪个街机按钮,代码的第二部分将按钮的指定数值转换为计数树上切换为“高”的 LED 灯数量。这个数量的灯会一直亮着,直到按下下一个按钮。

代码请点击下载

第 5 步:最终组装

所有指示灯和街机按钮都插入前胶合板上各自的孔中。每个相应的塑料螺母都被连接并拧紧以将它们固定到位。接下来,每个灯和按钮都需要接地线。我将 10 条街机按钮地线相互串联,留下一条地线连接到 Arduino,将 10 个 LED 接地连接器串联到另一条地线。然后将两条接地线连接到 Arduino Mega 板上的两个接地引脚。

为按钮和 LED 灯正极端子制作了两个 10 线束。街机按钮需要将铲形连接器焊接到每根正极线上。我使用公面包板端子进行 LED 正极连接,因为它们可以用螺丝拧紧到位。在线束的 Arduino 引脚连接端,我使用了 2.54 毫米间隔的单排直角接头连接器。这些在 Arduino 板上非常牢固地固定到位。可以在所附照片之一中看到线束。

我在计数盒底部留出一个位置,以便安装 Arduino Mega 板。我不希望 Arduino 板的高度干扰街机按钮(微动开关部分)的底部。

最后安装的组件是开/关开关。我将盒子侧面的按钮埋头,该按钮将作为顶部定向,因此它会齐平。这样,它就不会被意外打开或关闭。Arduino 将由 9 伏电池供电。开/关开关拼接在电池包的正极。

第 6 步:项目展示

以上就是我分享的关于本项目的全部内容了,感谢大家的阅读和关注,有问题欢迎留言交流讨论。

加入微信技术交流群

技术交流,职业进阶

关注与非网服务号

获取电子工程师福利

加入电路城 QQ 交流群

与技术大牛交朋友

讨论