Izmerite hitrost vetra z Micro: bit in Snap vezji: 10 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:04

Zgodba

Ker sva s hčerko delala na vremenskem anemometru, smo se odločili, da zabavo razširimo z vključevanjem programiranja.

Kaj je anemometer?

Verjetno se sprašujete, kaj je "anemometer". No, to je naprava, ki meri moč vetra. Pogosto sem ga videl na letališčih, nikoli pa nisem vedel, kako se imenuje.

Vzeli smo komplet Snap Circuits in se odločili za uporabo motorja iz kompleta. Za roko propelerja smo uporabili 2 obrtniški palici. Na sredini vsakega sem s šilom prebil luknjo. Palice postavimo eno na drugo z nekaj lepila med njimi, da jih pritrdimo in "X". Nato smo zvitek toaletnega papirja razrezali na štiri enake kose in v vsakem izrezali luknjo z obrtnim nožem. Nato smo palice pobrskali skozi koščke toaletnega papirja in na motor pritrdili propeler obrtnih palic.

Zaloge

1. BBC Microbit
2. Snap: bit
3. 100 poskusov Snap Circuits Jr.®
4. Obrtne palice
5. Craft Roll (iz toaletnega papirja)
6. Scratch Awl

1. korak: Oglejte si, kako se gradi propeler za anemometer

Naš anemometer si idejo za propeler za rolo papirja sposodi iz zgornjega videoposnetka.

2. korak: V obrtnih palicah prebodite luknjo

• Vzemite dve ročni palici.
• Poiščite sredino vsake obrtne palice.
• Na sredini vsake obrtne palice previdno preluknjajte luknjo s šilom. Pazite, da luknja ne bo preveč ohlapna, da bo palica obrnila motor.

Korak 3: Motor Snap Circuits vstavite v obrtne palice

• Motor potisnite iz zaskočnih vezij v luknje v obrtnih palicah.
• Palice postavite pravokotno drug na drugega.

4. korak: Izrežite štiri krila propelerja

• Vzemite papirni zvitek in ga s svinčnikom razdelite na dva enaka dela.
• Prerežite vzdolž črte in nato vsakega od dveh kosov prerežite na dva dela, kot je prikazano na sliki.

5. korak: Krila papirnate rolice položite na obrtne palice

• Uporabite obrtni nož in izrežite reže v vsakem kosu papirja toliko, da vanj vtaknete obrtno palico.
• Na vsako ročno palico položite kos papirja.

6. korak: Zgradite shemo

Uporabite to shemo.

7. korak: Sestavite skupaj

Pripnite vse elemente, kot je prikazano zgoraj.

Nasvet:

Motor proizvaja električno energijo, ko se gred vrti proti pozitivnemu koncu motorja. Če je (+) na desni strani, se mora gred vrteti v smeri urinega kazalca. Če je (+) na levi strani, se mora gred vrteti v nasprotni smeri urinega kazalca. Preizkusite smer vrtenja propelerja tako, da vanj vpišete nekaj zraka. Prepričajte se, da se vrti v pravo smer. V nasprotnem primeru prilagodite koščke papirja.

8. korak: Koda

Zgornja koda bere signal (hitrost vetra), prejet na pin P1 (pin, na katerega je motor priključen), in prikaže rezultat na prikazovalniku micro: bit.

Kodo lahko sami ustvarite v urejevalniku MakeCode. Blok "analogni pin za branje" boste našli v razdelku Napredno> Zatiči.

Blok "ploski grafikon" je pod odsekom Led. Druga možnost je, da tukaj odprete pripravljen projekt.

9. korak: Kako deluje

Ta projekt izkorišča dejstvo, da lahko motorji proizvajajo električno energijo.

Običajno uporabljamo elektriko za pogon motorja in ustvarjanje rotacijskega gibanja. To je mogoče zaradi nečesa, kar se imenuje magnetizem. Električni tok, ki teče v žici, ima magnetno polje, podobno magnetnemu. Znotraj motorja je tuljava žice s številnimi zankami in gredjo, na katero je pritrjen majhen magnet. Če skozi zanke žice teče dovolj velik električni tok, bi nastalo dovolj veliko magnetno polje za premikanje magneta, zaradi česar bi se gred vrtela.

Zanimivo je, da zgoraj opisani elektromagnetni proces deluje tudi obratno. Če ročno zavrtimo gred motorja, bo nanjo pritrjen vrtljivi magnet ustvaril električni tok v žici. Motor je zdaj generator!

Seveda gredi ne moremo obračati zelo hitro, zato je nastali električni tok zelo majhen. Je pa dovolj velik, da ga mikro: bit zazna in izmeri.

Zdaj pa zaprimo drsno stikalo (S1). Nosilec baterije (B1) napaja mikro: bit preko 3V zatiča. Zanka "forever" v micro: bit se začne izvajati. Na vsaki iteraciji prebere signal iz zatiča P1 in ga prikaže na LED zaslonu.

Če zdaj na anemometer pihamo zrak, bi obrnili motor (M1) in ustvarili električni tok, ki bo tekel na pin P1.

Funkcija "analogni bralni pin P1" na mikro: bitu bo zaznala nastali električni tok in na podlagi količine toka vrnila vrednost med 0 in 1023. Najverjetneje bo vrednost nižja od 100.

Ta vrednost se posreduje funkciji "grafikonskega grafikona", ki jo primerja z največjo vrednostjo 100 in prižge toliko LED diod na zaslonu micro: bit, kot je razmerje med prebranimi in največjimi vrednostmi. Večji električni tok se pošlje na pin P1, več LED na zaslonu zasveti. Tako merimo hitrost našega anemometra.

10. korak: Zabavajte se

Zdaj, ko ste zaključili projekt, razstrelite propeler in se zabavajte. Tukaj moji otroci poskušajo doseči rekord piha vetra.