可指導網格的互動燈籠與魔棒

海格的燈籠是《哈利波特》系列的標誌性道具，它吸引了全世界粉絲的想像。在魔法世界中，燈籠被用來在黑暗、危險的地方照亮道路，它已成為勇氣和冒險的象徵。使用 3D 列印技術、micro:bit 和 Tinkercad 軟體，五年級和六年級的學生現在可以製作自己的海格燈籠，將哈利波特的魔力帶入課堂。該計畫讓學生能夠探索技術和創造力的交叉點，同時也提供了學習設計思考過程、解決問題和團隊合作的機會。

透過埃萊納弗徹

透過創造魔法道具，學生可以培養數位設計和製造方面的重要技能，並且可以對哈利波特的世界有更深入的了解和欣賞。最終，海格的燈籠計畫是一種令人興奮且引人入勝的方式，可以激發學生的想像並培養對學習的熱愛。

補給品

• 3D列印機+PLA$哀嘆
• 2x 微型：位
• 具有 10 個 Neopixel 的 LED 燈帶
• 1 個 LED 燈
• 銅帶
• https://youtu.be/soZ_k0ueVOY

第 1 步：設計原型

在紙上製作海格燈籠原型是在創建真實產品之前快速輕鬆地視覺化和測試設計的好方法。以下是有關如何創建海格燈籠紙質原型的分步指南：

1. 收集你的材料。您需要紙、剪刀、膠水或膠帶、尺和鉛筆。如果您有切割機（Silhouette Cameo、Cricut Joy、Maker…），他們可以直接在那裡切割原型。
2. 在一張紙上畫出燈籠的形狀。使用尺繪製直線並測量燈籠的尺寸。請記住，海格的燈籠是一個具有錐形頂部和底部的矩形棱柱，頂部有一個手柄。
3. 用剪刀剪出紙燈籠的形狀。一定要沿著你畫的線進行切割，並花點時間使邊緣盡可能筆直和整齊。
4. 沿著燈籠形狀的邊緣折疊紙張以創建 3D 模型。從直邊開始，向上或向下折疊它們以形成圓柱體形狀。然後，折疊兩側以形成燈籠的錐形頂部和底部。
5. 使用膠水或膠帶將邊緣固定在一起。沿著紙張邊緣塗上膠水或膠帶，確保將兩側緊緊地固定在一起。
6. 將手柄添加到燈籠上。剪一條紙條作為手柄並將其對折。使用膠水或膠帶將海格的互動燈籠和帶有 Tinkercad 電路和 Micro:bit 的魔杖的手柄固定在燈籠的側面。
7. 測試紙質原型。檢查燈籠是否穩定且手柄是否牢固連接。您也可以測試燈籠內部放置光源時的外觀。
8. 透過以下步驟，您可以快速輕鬆地創建海格燈籠的紙質原型。此原型可用於測試設計並進行調整，然後再使用更耐用的材料（例如塑膠或金屬）創建真實的產品。

海格的互動燈籠和魔杖，帶有 Tinkercad 電路和 Micro:bit：第 4 頁

第 2 步：在 Tinkercad 中設計燈籠

https://www.instructables.com/FSW/47JU/LEJZ3DKI/FSW47JULEJZ3DKI.mov
透過以下步驟，您可以在 Tinkercad 中建立海格燈籠的 3D 模型。該模型可以使用 3D 列印機列印，以創建燈籠的實體版本。

1. 開啟 Tinkercad 並建立一個新專案。從螢幕右側的選單中選擇“基本形狀”選項。
2. 從“基本形狀”選單中選擇長方體形狀並將其拖曳到工作區上。使用尺寸手柄調整長方體的大小，以配合海格燈籠的尺寸。圓柱體底部應較寬，上方較窄。
3. 創建燈籠的錐形頂部和底部。使用「孔」工具在燈籠的頂部和底部創建一個比基礎圓柱體稍小的圓柱體形狀。將這些圓柱體放在基礎圓柱體的頂部，並使用尺寸手柄調整其高度。
4. 為燈籠添加細節。使用「盒子」工具建立小矩形，用作燈籠上的金屬支架。將這些盒子放在燈籠的頂部和底部，並使用尺寸手柄調整其尺寸和位置。
5. 將形狀組合在一起以創建“最終產品”。選擇構成海格互動燈籠和帶有 Tinkercad 電路和 Micro:bit: 第 5 頁的魔杖的所有形狀燈籠和手柄，然後使用「群組」工具將它們組合成一個物件。
6. 將“文件匯出為 STL”文件。對設計感到滿意後，將 $le 匯出為可用於 3D 列印的 STL $le。為此，請選擇物件並點擊螢幕右上角的“匯出”按鈕。選擇「STL」作為 $le 格式並將 $le 儲存到您的電腦。

第 3 步：在 Tinkercad 中設計互動式魔棒

以下是使用 Tinkercad 為 micro:bit 建立舊魔杖的步驟：

1. 開啟 Tinkercad 並建立一個新設計。
2. 點擊“形狀”選單並選擇“盒子”形狀。將盒子形狀拖曳到平面上。
3. 使用尺寸手柄將盒子的尺寸調整為 80mm x 8mm x 8mm。
4. 點擊“孔”選單並選擇“圓柱體”形狀。將圓柱體形狀拖曳到工作場所。
5. 使用尺寸手柄將圓柱體的尺寸調整為 3mm x 3mm x 80mm。
6. 將圓柱體放置在盒子的中心並將其定位，使其與 x 軸和 y 軸上的盒子中心對齊。
7. 選擇圓柱體後，請點擊屬性面板中的“孔”選項，使其成為盒子中的孔。
8. 點擊“形狀”選單並選擇“圓錐”形狀。將圓錐形狀拖放到工作場所。
9. 使用尺寸手柄將錐體的尺寸調整為 20mm x 20mm x 50mm。
10. 將圓錐體放在盒子頂部，確保其居中並與 x 軸和 y 軸上盒子的中心對齊。
11. 選擇圓錐體後，按一下屬性面板中的「分組」選項，將其與方塊分組。
12. 點擊“匯出”按鈕並選擇“.stl”作為 $le 格式。就是這樣！您現在擁有一根 3D 列印的老魔杖。

第 4 步：測試和改進

以下是測試和改進海格燈籠設計的一些步驟，以便在燈籠內安裝微型鑽頭：

1. 檢查 micro:bit 的尺寸：您可以使用 Tinkercad 中包含的實際尺寸的 micro:bit 來測量並確定在燈籠和魔杖內部需要留出多少空間來使用海格的互動燈籠和魔法帶Tinkercad 電路和Micro:bit的魔杖：第10 頁
2. 修改設計：使用步驟 1 中進行的測量，修改燈籠的設計以適應 micro:bit。這可能涉及創建一個新的隔間或對現有隔間進行調整。
3. 建立測試列印：最好進行測試列印，以確保燈籠的外觀和功能符合預期。列印一個小版本的燈籠，檢查是否有任何設計缺陷或列印過程中可能出現的問題。

步驟5：列印海格的燈籠
現在，當我們在 Tinkercad 中準備好物件時，可以使用切片程式（例如 Cura 或 Prusa Slicer）在 3D 列印機中列印海格的燈籠：

1. 開啟切片器軟體並匯入STL「檔案」。為此，請點擊螢幕左上角的「新增」按鈕，然後從電腦中選擇 STL $檔案。
2. 確定列印物件的方向。在 3D 預view 視窗中，您可以透過點擊並拖曳物件來調整物件的方向。嘗試以盡量減少對支撐結構的需求的方式放置它。
3. 設定列印參數。在 Prusa Slicer 的右側面板中，您可以為海格的互動燈籠和魔棒與 Tinkercad Circuits 和 Micro:bit: Page 11 列印設定各種參數，例如層高、in$ll 密度和列印速度。這些設定將取決於您使用的 $lament 的類型、物件的複雜性以及您的偏好。
4. 產生 G 代碼“le.設定列印參數後，點選畫面右下角的「匯出 G 代碼」按鈕。將$檔案儲存到您的電腦上。
5. 將 G 代碼「檔案載入到 3D 列印機上。使用 USB 連接線或 SD 卡將電腦連接到 3D 列印機。將 G 碼 $le 載入到印表機記憶體中。
6. 開始列印。確保印表機處於水平狀態並且已裝入足夠的紙張。從印表機介面開始列印並監控進度。
7. 從印表機床上取出列印的物件。列印完成後，請使用抹刀或刮刀小心地將物體從印表機床上取下。根據需要清理任何支撐結構或多餘的哀傷。就是這樣！您已使用 Prusa Slicer 和 3D 列印機成功列印了海格的燈籠。

第 6 步：使用 Tinkercad 電路對 Micro: 位元進行編碼
現在我們將使用 Tinkercad 電路使用區塊對我們的 micro: 位元進行編碼。我們將使用無線電功能使 micro:bit 相互通信，對魔棒上的 micro:bit 進行編碼，在搖動時發送無線電號碼，燈籠上的 micro:bit 將點亮 10 個 LED Neopixel 燈帶當它收到號碼時。此外，我們將對魔棒 micro:bit 進行編碼以發送字串，該字串將使燈籠的 micro:bit 在接收到該字串時關閉 Neopixel 條帶。

1. 開啟 Tinkercad Circuit 並建立一個新專案。
2. 將兩個 micro: 位元從「元件」面板拖曳到工作區域，將其新增至專案中。
3. 按一下「第一個 micro: 位元」的「代碼」按鈕，然後選擇「區塊」作為程式語言（Elder wand）。
4. 將「搖動」區塊從「輸入」類別拖曳到工作區。
5. 將「Radio set group」區塊從「Radio」類別拖曳到工作區，並將群組編號設定為0到255之間的任意數字。
6. 將「無線電發送號碼」區塊從「無線電」類別拖曳到工作區，並將其連接到「搖晃」區塊。
7. 將數字設為 1 或您喜歡的任何數字。
8. 將「數位寫入引腳」區塊從「引腳」類別拖曳到工作區，然後選擇引腳 P0。
9. 將值設為高。
10. 將「數位寫入引腳」區塊連接到「無線電發送號碼」區塊。
11. 點擊第二個 micro:bit 的「Code」按鈕，然後選擇「Blocks」作為程式語言（海格的燈籠）。
12. 將「Radio set group」區塊從「Radio」類別拖曳到工作區，並將群組編號設為 $rst micro: bit 中使用的相同編號。
13. 將「收到號碼時的廣播」區塊從「廣播」類別拖曳到工作區。
14. 將「Set LED Neopixel」區塊從「Neopixel」類別拖曳到工作區，並將其連接到「Radio on receive number」區塊。
15. 將像素數設為 0，亮度設定為 100，顏色設定為您喜歡的任何顏色。
16. 將「Radio on receive string」區塊從「Radio」類別拖曳到工作區。
17. 將「Clear LED Neopixel」區塊從「Neopixel」類別拖曳到工作區，並將其連接到「Radio on receive string」區塊。
18. 將「顯示圖示」區塊從「基本」類別拖曳到工作區，然後選擇「否」圖示。
19. 將「按下按鈕時」區塊從「輸入」類別拖曳到工作區。
20. 將「數位寫入引腳」區塊從「引腳」類別拖曳到工作區，然後選擇引腳 P0。
21. 將值設為低。
22. 將「數位寫入引腳」區塊連接到「按下按鈕」區塊。
23. 保存您的程式碼並運行模擬。
24. 準備好後，下載 .hex 檔案並上傳到您的 micro:bit 中。

現在，當您搖晃 $rst micro: 位元時，它將透過無線電將數字 1 發送到第二個 micro: 位元。當第二個 micro: 位元接收到該數字時，它將以您選擇的顏色點亮 Neopixel 條帶的第一個像素。如果第二個 micro:bit 透過無線電接收到字串，它將關閉 Neopixel 條並顯示「否」圖示。前任ample 代碼：這裡附上 .hex $le，其中包含準備安裝在兩個 micro: bit 上的程式碼。

第 7 步：測試和改進

初始化
https://www.instructables.com/FKG/Z7Z2/LELEKI8L/FKGZ7Z2LELEKI8L.hex
海格的互動燈籠和魔杖，帶有 Tinkercad 電路和 Micro:bit：第 17 頁

1. 測試燈籠和魔棒內的micro:bit：將micro:bit插入燈籠和魔棒內，測試其功能，確保其正常運作。您可能需要測試任何按鈕、感應器或 LED，以確保它們在燈籠內仍然可以存取和使用。
2. 進行改進：如有必要，對設計進行進一步改進，以便更好地適應 micro:bit 或改進其功能。
3. 最終列印：完成所有必要的改進並徹底測試設計後，列印燈籠和魔杖的真實版本，並將微型鑽頭放入其中。透過執行以下步驟，您可以測試和改進海格的燈籠和長老魔杖的設計至 $ta micro:bit，並確保其在燈籠內正常運作。 ……現在是時候讓魔法開始了！

太整潔了！ 感謝分享😀

文件/資源

instructables agrid 的互動燈籠與魔杖 [pdf] 使用說明書 海格的互動燈籠和魔杖，互動燈籠和魔杖，燈籠和魔杖，魔杖，魔杖

參考

• 使用者手冊