Instructables 网格的交互式灯笼和魔术棒

海格的灯笼是《哈利·波特》系列中的标志性道具，它吸引了全世界粉丝的想象力。在魔法世界中，灯笼用于照亮黑暗、危险的地方，它已成为勇气和冒险的象征。使用 3D 打印技术、micro:bit 和 Tinkercad 软件，五年级和六年级学生现在可以制作自己的海格灯笼，让哈利·波特的魔法在他们的教室里栩栩如生。这个项目让学生探索技术与创造力的交汇，同时也提供了一个了解设计思维过程、解决问题和团队合作的机会。

作者：Elenavercher

通过制作魔法道具，学生可以培养重要的数字设计和制作技能，并可以更深入地了解和欣赏哈利波特的世界。最终，海格的灯笼项目是一种令人兴奋且引人入胜的方式，可以激发学生的想象力并培养对学习的热爱。

补给品

• 3D打印机+PLA$lament
• 2x micro:bit
• 带有 10 个 Neopixels 的 LED 灯带
• 1个LED灯
• 铜带
• https://youtu.be/soZ_k0ueVOY

步骤 1：设计原型

在纸上制作海格灯笼的原型是一种快速、轻松地在制作真正的产品之前可视化和测试设计的好方法。以下是有关如何制作海格灯笼纸质原型的分步指南：

1. 收集材料。你需要纸、剪刀、胶水或胶带、尺子和铅笔。如果你有切割机（Silhouette Cameo、Cricut Joy、Maker……），他们可以直接在那里切割原型。
2. 在纸上画出灯笼的形状。用尺子画直线并测量灯笼的尺寸。请记住，海格的灯笼是一个长方体，顶部和底部呈锥形，顶部有一个把手。
3. 用剪刀剪出纸灯笼的形状。一定要沿着你画的线剪，并花点时间把边缘剪得尽可能平直整齐。
4. 沿着灯笼形状的边缘折叠纸张，制作出 3D 模型。从直边开始，向上或向下折叠以制作出圆柱形状。然后，折叠两侧以制作出灯笼的锥形顶部和底部。
5. 用胶水或胶带将边缘粘在一起。沿着纸张的边缘涂上胶水或胶带，确保将边缘紧紧粘在一起。
6. 给灯笼添加把手。剪一条纸条作为把手，然后将其对折。使用胶水或胶带将把手粘贴到灯笼侧面的 Hagrid's Interactive Lantern and Magic Wand With Tinkercad Circuits and Micro:bit: Page 2 上。
7. 测试纸质原型。检查灯笼是否稳定，手柄是否牢固连接。您还可以测试将光源放入灯笼中时灯笼的外观。
8. 通过遵循这些步骤，您可以快速轻松地创建海格灯笼的纸质原型。此原型可用于测试设计并进行调整，然后再使用更耐用的材料（例如塑料或金属）创建真正的产品。

海格的互动灯笼和魔杖，使用 Tinkercad 电路和 Micro:bit：第 4 页

第 2 步：在 Tinkercad 中设计灯笼

https://www.instructables.com/FSW/47JU/LEJZ3DKI/FSW47JULEJZ3DKI.mov
按照这些步骤，您可以在 Tinkercad 中创建海格灯笼的 3D 模型。可以使用 3D 打印机打印此模型，以创建灯笼的实体版本。

1. 打开 Tinkercad 并创建一个新项目。从屏幕右侧的菜单中选择“基本形状”选项。
2. 从“基本形状”菜单中选择长方体形状并将其拖到工作台上。使用尺寸控制柄调整长方体的大小以匹配海格灯笼的尺寸。圆柱体底部应较宽，顶部应较窄。
3. 制作灯笼的锥形顶部和底部。使用“孔”工具在灯笼顶部和底部创建一个比底座圆柱略小的圆柱形状。将这些圆柱放在底座圆柱的顶部，并使用尺寸控制柄调整其高度。
4. 为灯笼添加细节。使用“方框”工具创建小矩形，用作灯笼上的金属支架。将这些方框放在灯笼的顶部和底部，并使用尺寸控制柄调整其大小和位置。
5. 将形状组合在一起以创建“最终产品”。选择组成 Hagrid 的互动灯笼和魔术棒（使用 Tinkercad 电路和 Micro:bit：第 5 页）灯笼和手柄的所有形状，然后使用“组”工具将它们组合成单个对象。
6. 将文件导出为 STL 文件。对设计满意后，将文件导出为可用于 3D 打印的 STL 文件。为此，选择对象并单击屏幕右上角的“导出”按钮。选择“STL”作为文件格式，并将文件保存到您的计算机。

步骤3：在Tinkercad中设计交互式魔术棒

以下是使用 Tinkercad 为 micro:bit 创建 Elder Wand 的步骤：

1. 打开 Tinkercad 并创建新设计。
2. 点击“形状”菜单并选择“盒子”形状。将盒子形状拖放到平面上。
3. 使用尺寸手柄将盒子的尺寸调整为 80mm x 8mm x 8mm。
4. 点击“孔”菜单并选择“圆柱”形状。将圆柱形状拖放到工作区上。
5. 使用尺寸手柄将圆柱体的尺寸调整为 3mm x 3mm x 80mm。
6. 将圆柱体放置在盒子的中心，并使其在 x 轴和 y 轴上与盒子的中心对齐。
7. 选择圆柱体后，单击属性面板中的“孔”选项，使其成为盒子上的孔。
8. 点击“形状”菜单并选择“圆锥体”。将圆锥体拖放到工作区上。
9. 使用尺寸手柄将锥体的尺寸调整为 20mm x 20mm x 50mm。
10. 将圆锥体放在盒子顶部，确保其位于 x 轴和 y 轴的中心并与盒子的中心对齐。
11. 选择圆锥体后，单击属性面板中的“组”选项将其与箱子分组。
12. 点击“导出”按钮，选择“.stl”作为文件格式。就这么简单！现在你就有一根 3D 打印的长老魔杖了。

步骤 4：测试并改进

以下是测试和改进海格灯笼设计的一些步骤，以便微型计算机可以放在里面：

1. 检查 micro:bit 的大小：您可以使用 Tinkercad 中包含的实际尺寸 micro:bit 来测量并确定您需要在灯笼和魔杖内部留出多少空间，以便将海格的互动灯笼和魔杖与 Tinkercad 电路和 Micro:bit 结合起来：第 10 页
2. 修改设计：使用步骤 1 中测量的数据，修改灯笼的设计以适应 micro:bit。这可能涉及创建新隔间或对现有隔间进行调整。
3. 创建测试打印：进行测试打印以确保灯笼的外观和功能符合预期是一个好主意。打印一个小版本的灯笼，以检查打印过程中可能出现的任何设计缺陷或问题。

步骤5：打印海格的灯笼
现在，当我们在 Tinkercad 中准备好对象后，就可以使用切片程序（如 Cura 或 Prusa Slicer）在 3D 打印机中打印海格的灯笼了：

1. 打开切片软件并导入 STL 文件。为此，请单击屏幕左上角的“添加”按钮，然后从计算机中选择 STL 文件。
2. 调整打印对象的方向。在 3D 预览中view 窗口，您可以通过单击并拖动对象来调整其方向。尝试以尽量减少对支撑结构的需求的方式定位它。
3. 设置打印参数。在 Prusa Slicer 的右侧面板中，你可以设置打印的各种参数，例如层高、打印密度和打印速度。这些设置取决于你使用的切片类型、对象的复杂性以及你的偏好。
4. 生成 G 代码文件。设置好打印参数后，点击屏幕右下角的“导出 G 代码”按钮。将文件保存到计算机。
5. 将 G 代码文件加载到 3D 打印机上。使用 USB 数据线或 SD 卡将计算机连接到 3D 打印机。将 G 代码文件加载到打印机的内存中。
6. 开始打印。确保打印机处于水平状态并已加载足够的纸张。从打印机接口开始打印并监控进度。
7. 从打印机床上取下打印的物体。打印完成后，用抹刀或刮刀小心地从打印机床上取下物体。根据需要清理任何支撑结构或多余的金属。就这样！您已成功使用 Prusa Slicer 和 3D 打印机打印了海格的灯笼。

步骤6：使用Tinkercad电路对Micro：位进行编码
现在我们将使用 Tinkercad 电路通过块对我们的 micro:bits 进行编码。我们将使用无线电功能使 micro:bits 相互通信，对魔杖上的 micro:bit 进行编码，使其在摇晃时发送无线电号码，灯笼上的 micro:bit 将在收到该号码时点亮 10 个 LED Neopixel 条带。此外，我们将对魔杖 micro:bit 进行编码，使其发送一个字符串，使灯笼的 micro:bit 在收到该字符串时关闭 Neopixel 条带。

1. 打开 Tinkercad Circuit 并创建一个新项目。
2. 将两个 micro:bit 从“组件”面板拖到工作区，添加到项目中。
3. 单击第一个 micro:bit 的“Code”按钮，并选择“Blocks”作为编程语言（Elder wand）。
4. 将“On shake”块从“输入”类别拖放到工作区。
5. 将“收音机组”块从“收音机”类别拖放到工作区，并将组号设置为 0 到 255 之间的任意数字。
6. 将“收音机发送号码”块从“收音机”类别拖放到工作区，并将其连接到“摇晃时”块。
7. 将数字设置为 1 或您喜欢的任何数字。
8. 将“数字写入引脚”块从“引脚”类别拖放到工作区并选择引脚 P0。
9. 将值设置为 HIGH。
10. 将“数字写入引脚”块连接到“无线电发送数字”块。
11. 单击第二块 micro:bit 的“Code”按钮，并选择“Blocks”作为编程语言（海格的灯笼）。
12. 将“无线电装置组”块从“无线电”类别拖放到工作区，并将组号设置为与第一个 micro:bit 中使用的相同数字。
13. 将“收到号码时播放收音机”块从“收音机”类别拖放到工作区。
14. 将“设置 LED Neopixel”块从“Neopixel”类别拖放到工作区，并将其连接到“收到号码时的收音机”块。
15. 将像素数设置为 0，将亮度设置为 100，将颜色设置为您喜欢的任何颜色。
16. 将“接收字符串上的无线电”块从“无线电”类别拖放到工作区。
17. 将“Clear LED Neopixel”块从“Neopixel”类别拖放到工作区，并将其连接到“Radio on received string”块。
18. 将“显示图标”块从“基本”类别拖放到工作区并选择“否”图标。
19. 将“按下按钮时”块从“输入”类别拖放到工作区。
20. 将“数字写入引脚”块从“引脚”类别拖放到工作区并选择引脚 P0。
21. 将值设置为 LOW。
22. 将“数字写入引脚”块连接到“按下按钮”块。
23. 保存您的代码并运行模拟。
24. 准备好后，下载.hex 文件并上传到你的 micro:bit。

现在，当您摇动第一个 micro:bit 时，它会通过无线电将数字 1 发送到第二个 micro:bit。当第二个 micro:bit 收到该数字时，它会以您选择的颜色点亮 Neopixel 条带的第一个像素。如果第二个 micro:bit 通过无线电收到字符串，它会关闭 Neopixel 条带并显示“否”图标。例如ample 代码：这里附加的是 .hex $le，其代码可安装在两个 micro:bit 上。

步骤 7：测试并改进

初始化
https://www.instructables.com/FKG/Z7Z2/LELEKI8L/FKGZ7Z2LELEKI8L.hex
海格的互动灯笼和魔杖，使用 Tinkercad 电路和 Micro:bit：第 17 页

1. 测试灯笼和魔杖内的 micro:bit：将 micro:bit 插入灯笼和魔杖并测试其功能以确保其正常工作。您可能需要测试任何按钮、传感器或 LED，以确保它们在灯笼内仍可访问和使用。
2. 进行改进：如有必要，进一步改进设计以更好地适应 micro:bit 或改进其功能。
3. 最终打印：完成所有必要的改进并彻底测试设计后，打印灯笼和魔杖的真实版本，并将微芯片放入其中。通过遵循这些步骤，您可以测试和改进海格灯笼和长老魔杖的设计，并将其放入微芯片中，并确保它在灯笼内正常工作。……现在是时候让魔法开始了！

太棒了！ 感谢分享sharing

文件/资源

instructables agrid 的互动灯笼和魔术棒 [pdf] 使用说明书 海格的互动灯笼和魔杖，互动灯笼和魔杖，灯笼和魔杖，魔杖，魔杖

参考

• 用户手册