Interactive Christmas Ornament-個人專題

簡報網址: canva

Interactive Christmas Ornament

功能及運作

• 當感應器沒感應到人時，於愛心及向前凝視的眼睛做隨機顯示。
• 左側感應器偵測到人時，切換到看向左側的眼睛。
• 右側感應器偵測到人時，切換到看向右側的眼睛。
• 偵測距離:75公分。

材料準備

• Arduino 開發板 *1
• 小塊麵包板 *1
• 杜邦線(公對母、母對母) *n
• 超聲波感應器(HC-SR04) *2
• 配有 max7219 的 LEE 88 矩陣(Generic) 2

電路連接

• max7219 腳位連接
  • DIN(Data in): 10
  • CLK(Clock): 11
  • CS(Load): 12
• Ultrasonic Sensor(Right)
  • Trig: 2
  • Echo: 1
• Ultrasonic Sensor(Left)
  • Trig: 4
  • Echo: 3

程式編寫

• 需要先安裝LedControl函式庫

• LED矩陣自定義顯示:

  • 你可以透過這網站來自定義LED顯示內容: LED Matrix Editor
  • 教學影片:

• 程式碼: 程式碼下載

#include "LedControl.h"
LedControl LEDmatrix=LedControl(10,11,12,1);

//顯示內容
const uint64_t middle[] = {
  0x007e425a5a427e00,
  0x000000ffff000000
};
const uint64_t left[] = {
  0x007e424e4e427e00,
  0x000000ffff000000
};
const uint64_t right[] = {
  0x007e427272427e00,
  0x000000ffff000000
};
const uint64_t heart[] = {
  0x00183c7effffff66,
  0x000000ffff000000
};

//顯示圖形
void displayImage(uint64_t image) {
  for (int i = 0; i < 8; i++) {
    byte row = (image >> i * 8) & 0xFF;
    for (int j = 0; j < 8; j++) {
      LEDmatrix.setLed(0, i, j, bitRead(row, j));
    }
  }
}

//獲取距離
float getDistance(int trig,int echo){
    pinMode(trig,OUTPUT);
    digitalWrite(trig,LOW);
    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(trig,HIGH);
    delayMicroseconds(10);
    digitalWrite(trig,LOW);
    pinMode(echo, INPUT);
    return pulseIn(echo,HIGH,30000)/58.0;
}

void setup() {
  LEDmatrix.clearDisplay(0);    
  LEDmatrix.shutdown(0, false);  
  LEDmatrix.setIntensity(0, 10); 
  randomSeed(69);
}

void loop() {
  //如果右側sensor於75公分處感應到物體，顯示看右方的圖形
  if(getDistance(2,1) < 75){
    for(int i=0; i<2; i++){
      displayImage(right[i]);
      delay(750); 
    }
  }
  //如果左側sensor於75公分處感應到物體，顯示看左方的圖形
  if(getDistance(4,3) < 75){
    for(int i=0; i<2; i++){
      displayImage(left[i]);
      delay(750); 
    }
  }
  //如果兩側sensor於75公分處未感應到物體，於愛心眼與凝視前方做隨機顯示
  if((getDistance(2,1) > 75) && (getDistance(4,3) > 75)){
    int random_num=random(1, 3);
    if(random_num==1){
      for(int i=0; i<2; i++){
      displayImage(middle[i]);
      delay(750); 
      }
    }
    if(random_num==2){
      for(int i=0; i<2; i++){
      displayImage(heart[i]);
      delay(750); 
      }
    }
  }
}

外觀設計

• 主要以塑膠瓦楞紙板透過保麗龍膠拼接而成。(建議使用熱熔膠，保麗龍膠穩固度不佳!)
• 一個似房子形狀的五邊形柱體為主體。
  • 頂部:
    • 頂部: 透過束帶的幫助，我將其設計成翻蓋式，以便後續維修或組裝。
  • 正面及背面

    • 正面: 挖出兩個正方形及長方形來放置LED矩陣及Sensor。

    • 背面: 挖出一方形小孔來放置電源供應線。

• 裝飾
  • 以聖誕帽作點綴。

功能展示