今天小編給大家?guī)淼氖莵碜試獾腗aker Arnov Sharma的多功能筆筒項(xiàng)目，這個(gè)多功能筆筒項(xiàng)目是使用3D打印零件進(jìn)行搭建的，在筆筒的前端添加了XIAO擴(kuò)展板，給這個(gè)筆筒添加一個(gè)顯示器，可以在顯示器上顯示許多內(nèi)容，例如兩個(gè)眼睛，文本等等，這些使得這個(gè)筆筒更加有趣。

材料清單

硬件

XIAO擴(kuò)展板

XIAO SAMD21 M0 微控制器版

3D打印零件

3.7V，1200mAh鋰電池

控制開關(guān)

M2螺絲

項(xiàng)目核心：

本項(xiàng)目的核心是使用Seeed Studio制造的XIAO擴(kuò)展板并搭配XIAO SAMD21 M0開發(fā)板。它擁有豐富的外圍設(shè)備，包括OLED顯示器、RTC實(shí)時(shí)時(shí)鐘、SD卡插槽、被動(dòng)蜂鳴器、復(fù)位/用戶按鈕、5V伺服連接器以及Grove連接器，可以將多個(gè)Grove設(shè)備與XIAO配對(duì)使用。我們將使用Li-ion 18650電池為整個(gè)設(shè)備供電。

擴(kuò)展板上集成了OLED顯示器，可以用來顯示眼睛以及一些文字，給筆筒帶來更豐富的功能。

外觀設(shè)計(jì)

這個(gè)項(xiàng)目的模型一共由四個(gè)部分組成：前置支架部分，設(shè)計(jì)用于容納小物品如USB驅(qū)動(dòng)器、硬幣等。上蓋部分覆蓋鋰電池并將搖桿開關(guān)固定在其位置。最后，一個(gè)帶有作者特色的標(biāo)有項(xiàng)目標(biāo)題“OverEngineered”的名牌位于支架的左側(cè)。

使用三個(gè)M2螺絲將上蓋安裝在支架部分中的螺柱上。使用位于支架部分正面的四個(gè)螺柱對(duì)XIAO擴(kuò)展板進(jìn)行安裝。這些螺柱允許XIAO擴(kuò)展板略微突出于前面板之外，保持前面板和板的底部之間的小間隙。

在Fusion 360中創(chuàng)建模型后，我們導(dǎo)出網(wǎng)格文件，以便進(jìn)行3D打印。

我們使用了透明PLA打印支架部分，橙色PLA打印上蓋部分，而PLA則用于打印前置支架部分。為了在名牌上打印字母，我們先打印出白色PLA基板，然后在打印中間切換至橙色PLA。

主體安裝

在組裝機(jī)身的過程中，將搖桿開關(guān)安裝在上蓋部分是第一步。

接下來，我們向搖桿開關(guān)的NC端口焊接了第二根電線，并將鋰電池的負(fù)極連接到開關(guān)的NO端口。開關(guān)的NC端將連接到擴(kuò)展板鋰電池連接器的負(fù)極端。

然后將前置支架部分放置在支架部分的前面板上，并使用四個(gè)M2螺絲將其固定在原位。

將鋰電池插入支架部分，然后將上蓋部分放在其頂部。使用三個(gè)M2螺絲將兩個(gè)部分緊固在一起。

電路圖

?? ?

擴(kuò)展版安裝

現(xiàn)在我們將擴(kuò)展板與筆筒3D打印件進(jìn)行配對(duì)。

首先，我們將擴(kuò)展板的電池端口連接到鋰離子電池。

我們用電烙鐵將鋰離子電池的正極和負(fù)極連接到擴(kuò)展板的電池端口上。

將XIAO擴(kuò)展板固定在機(jī)箱正面，用4顆M2螺釘將電路版與支架固定在一起。

最后，我們用4顆M2螺釘將銘牌固定在合適的位置。

組裝完成！

程序代碼

在首次測(cè)試設(shè)置，我們添加了一個(gè)基于簡(jiǎn)單動(dòng)畫的程序，這個(gè)程序是通過向CHAT GPT輸入以下內(nèi)容生成的：“編寫一個(gè)程序，瞳孔會(huì)擴(kuò)大，兩只眼睛變得可見。在此草圖中，使用Adafruit的SSD1306庫來控制SSD1306顯示屏?！?/p>

Chatgpt生成的代碼效果十分出色，具體代碼內(nèi)容如下：

#include
#include
#include




          
#define SCREEN_WIDTH 128  // OLED display width, in pixels          
#define SCREEN_HEIGHT 64  // OLED display height, in pixels          




          
// Declaration for SSD1306 display connected using I2C          
#define OLED_RESET    -1  // Reset pin # (or -1 if sharing Arduino reset pin)          
Adafruit_SSD1306 display(SCREEN_WIDTH, SCREEN_HEIGHT, &Wire, OLED_RESET);          




          
// Define eye parameters          
const int eyeCenterX1 = 40; // X position for left eye          
const int eyeCenterX2 = 88; // X position for right eye          
const int eyeCenterY = 32;  // Y position for both eyes          
const int eyeRadius = 20;   // Radius of the eye          
const int minPupilRadius = 5;   // Minimum radius of the pupil          
const int maxPupilRadius = 10;  // Maximum radius of the pupil          
const int animationSpeed = 10;  // Speed of the animation          




          
void setup() {          
  // Initialize the display          
  if(!display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3C)) {          
    Serial.println(F("SSD1306 allocation failed"));          
    for(;;); // Don't proceed, loop forever          
  }          
  display.display();          
  delay(2000); // Pause for 2 seconds          




          
  // Clear the buffer          
  display.clearDisplay();          
}          




          
void loop() {          
  for (int i = minPupilRadius; i <= maxPupilRadius; i++) {          
    drawCatEyes(i);          
    delay(animationSpeed);          
  }          
  for (int i = maxPupilRadius; i >= minPupilRadius; i--) {          
    drawCatEyes(i);          
    delay(animationSpeed);          
  }          
}          




          
// Function to draw the cat eyes with dilating pupils          
void drawCatEyes(int pupilRadius) {          
  display.clearDisplay();          




          
  // Draw left eye          
  display.drawCircle(eyeCenterX1, eyeCenterY, eyeRadius, SSD1306_WHITE);  // Eye outline          
  display.fillCircle(eyeCenterX1, eyeCenterY, pupilRadius, SSD1306_WHITE); // Pupil          




          
  // Draw right eye          
  display.drawCircle(eyeCenterX2, eyeCenterY, eyeRadius, SSD1306_WHITE);  // Eye outline          
  display.fillCircle(eyeCenterX2, eyeCenterY, pupilRadius, SSD1306_WHITE); // Pupil          




          
  display.display();          
}
  

這段代碼將在OLED顯示屏上模擬瞳孔擴(kuò)大的效果，使貓眼動(dòng)畫變得更加逼真。如果需要，可以調(diào)整眼睛中心坐標(biāo)（eyeCenterX1、eyeCenterX2和eyeCenterY）以及半徑（radius）參數(shù)，以使其適合顯示屏。

文本顯示程序：

在最后面，我們測(cè)試了”文本顯示“的程序。

我們首先從ChatGPT生成了一堆巧妙的“帶屏幕的電子筆筒”的文本。

然后，我們選擇了其中的幾個(gè)，例如“I hold pens and your secrets.””We are going digital, so hold onto your pencils!”、“Shhh！”等等。對(duì)于SSD1306顯示屏，我們創(chuàng)建了一個(gè)基本的文本顯示程序，并將所有引語輸入其中，使每個(gè)文本間隔兩秒出現(xiàn)。

具體代碼如下：

#include
#include
#include




          
#define OLED_WIDTH 128          
#define OLED_HEIGHT 64          




          
#define OLED_ADDR   0x3C          




          
Adafruit_SSD1306 display(OLED_WIDTH, OLED_HEIGHT);          




          
void setup() {          
  display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, OLED_ADDR);          
  display.clearDisplay();          
}          




          
void loop() {          
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(1);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(0, 20);          
  display.println("I hold pens and your secrets. Shhh!");   //QUOTE01          
  display.display();          
  delay(2000);          




          
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(1);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(0, 20);          
  display.println("Hold onto your pens, we are going digital!");  //QUOTE02          
  display.display();          
  delay(2000);          




          
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(1);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(0, 20);          
  display.println("Penning down ideas, one byte at a time!"); //QUOTE03          
  display.display();          
  delay(2000);          




          
  display.clearDisplay();          
  display.setTextSize(1);          
  display.setTextColor(WHITE);          
  display.setCursor(0, 20);          
  display.println("Who needs a diary when you have a pen holder with a screen?!"); //QUOTE04          
  display.display();          
delay(2000);
          
}

總結(jié)

最終結(jié)果是一個(gè)可編程顯示屏的筆筒，對(duì)于管理筆和其他物品非常有幫助。

由于有顯示屏，這里可以嘗試無數(shù)不同的概念。為了顯示時(shí)間，我們可以在XIAO上添加一個(gè)Internet Watch Sketch?；蛘?，我們可以添加一個(gè)使用SD卡、顯示屏和蜂鳴器的旋律播放器Sketch。最后，我們可以在XIAO上添加類似Flappy Bird的游戲，可以使用內(nèi)置按鈕進(jìn)行游戲。