Išmatuokite vėjo greitį naudodami „Micro: bit“ir fiksavimo grandines: 10 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:46

Istorija

Kadangi mes su dukra dirbome prie orų projektų anemometro, nusprendėme pratęsti linksmybes įtraukdami programavimą.

Kas yra anemometras?

Tikriausiai klausiate, kas yra „anemometras“. Na, tai prietaisas, matuojantis vėjo stiprumą. Aš dažnai tai mačiau oro uostuose, bet niekada nežinojau, kaip tai vadinama.

Mes išėmėme „Snap Circuits“rinkinį ir nusprendėme naudoti variklį iš komplekto. Sraigto rankoms panaudojome 2 amatų lazdas iš savo amatų reikmenų. Kiekvieno viduryje ašmeniu padariau skylę. Mes dedame lazdeles viena ant kitos, tarp jų šiek tiek klijų, kad fiksuotume formavimąsi ir „X“. Tada tualetinio popieriaus ritinį supjaustome į keturias lygias dalis ir rankdarbių peiliu išpjauname skylutę. Tada mes iškišome lazdas per tualetinio popieriaus gabalus ir pritvirtinome amatų lazdelių sraigtą prie variklio.

Prekės

1. „BBC Microbit“
2. Snap: šiek tiek
3. „Snap Circuits Jr.® 100“eksperimentai
4. Amatų lazdelės
5. Amatų ritinys (iš tualetinio popieriaus)
6. „Scratch Awl“

1 žingsnis: stebėkite, kaip statomas anemometro sraigtas

Mūsų anemometras popieriaus ritininio sraigto idėją pasiskolino iš aukščiau esančio vaizdo įrašo.

2 veiksmas: padarykite skylę rankdarbių lazdelėse

• Paimkite dvi amatų lazdeles.
• Raskite kiekvienos amato lazdos vidurį.
• Kiekvienos amato lazdelės viduryje atsargiai išgręžkite skylę su yla. Saugokitės, kad skylė nebūtų per daug laisva, kad lazdelė galėtų suktis varikliu.

3 žingsnis: įkiškite „Snap Circuits“variklį į „Craft Sticks“

• Įkiškite variklį iš užfiksuotų grandinių į skylutes amatų lazdelėse.
• Padėkite lazdeles statmenai viena kitai.

4 žingsnis: Iškirpkite keturis sraigto sparnus

• Paimkite popieriaus ritinį ir padalykite jį į dvi lygias dalis pieštuku.
• Iškirpkite išilgai linijos ir tada supjaustykite kiekvieną iš dviejų dalių į dvi dalis, kaip parodyta paveikslėlyje.

5 žingsnis: uždėkite popieriaus ritinėlio sparnus ant amatų lazdelių

• Naudokite amatų peilį ir išpjaukite plyšius kiekviename popieriaus ritinėlio gabalėlyje tiek, kad galėtumėte įkišti rankdarbių lazdelę.
• Ant kiekvienos amatų lazdelės uždėkite popieriaus ritinėlį.

6 žingsnis: Sukurkite schemą

Naudokite šią schemą.

7 žingsnis: sudėkite jį kartu

Užfiksuokite visus elementus, kaip parodyta aukščiau.

Patarimas:

Variklis gamina elektros energiją, kai velenas sukasi link teigiamo variklio galo. Jei (+) yra dešinėje pusėje, velenas turi suktis pagal laikrodžio rodyklę. Jei (+) yra kairėje pusėje, velenas turi suktis prieš laikrodžio rodyklę. Išbandykite sraigto sukimosi kryptį, pučiant į jį šiek tiek oro. Įsitikinkite, kad jis sukasi teisinga kryptimi. Priešingu atveju sureguliuokite popieriaus ritinėlio gabalus.

8 žingsnis: kodas

Aukščiau pateiktas kodas nuskaito signalą (vėjo greitį), gautą iš kaiščio P1 (kaiščio, prie kurio prijungtas variklis), ir parodo rezultatą „micro: bit“ekrane.

Kodą galite sukurti patys „MakeCode“redaktoriuje. Bloką „analoginis skaitymo kaištis“rasite skyriuje Išplėstinė> Smeigtukai.

Blokas „diagramos juostos diagrama“yra skyriuje „Led“. Arba atidarykite paruoštą projektą čia.

9 veiksmas: kaip tai veikia

Šis projektas pasinaudoja tuo, kad varikliai gali gaminti elektros energiją.

Paprastai varikliui maitinti ir sukamajam judesiui sukurti naudojame elektros energiją. Tai įmanoma dėl to, kas vadinama magnetizmu. Elektros srovė, tekanti viela, turi magnetinį lauką, panašų į magnetų. Variklio viduje yra vielos ritė su daugybe kilpų ir velenas su mažu magnetu. Jei per vielos kilpas tekėtų pakankamai didelė elektros srovė, jis sukurtų pakankamai didelį magnetinį lauką magnetui perkelti, dėl ko velenas suktųsi.

Įdomu tai, kad aukščiau aprašytas elektromagnetinis procesas taip pat veikia atvirkščiai. Jei rankomis sukame variklio veleną, prie jo pritvirtintas besisukantis magnetas sukurs elektros srovę vieloje. Variklis dabar yra generatorius!

Žinoma, mes negalime labai greitai pasukti veleno, todėl sukurta elektros srovė yra labai maža. Tačiau jis yra pakankamai didelis, kad „micro: bit“galėtų jį aptikti ir išmatuoti.

Dabar uždarykite slankiklį (S1). Akumuliatoriaus laikiklis (B1) maitina mikro: bitą per 3V kaištį. Pradeda vykdyti „micro: bit“„amžinai“kilpa. Kiekvieną kartojimą jis nuskaito signalą iš kaiščio P1 ir parodo jį LED ekrane.

Jei dabar pūsime orą ant anemometro, pasukame variklį (M1) ir sukuriame elektros srovę, kuri tekės į kaištį P1.

„Micro: bit“„analoginio skaitymo kaiščio P1“funkcija aptiks sukurtą elektros srovę ir, atsižvelgdama į srovės kiekį, grąžins reikšmę nuo 0 iki 1023. Labiausiai tikėtina, kad vertė bus mažesnė nei 100.

Ši vertė perduodama funkcijai „brėžinio juostos diagrama“, kuri ją lygina su maksimalia verte 100 ir užsidega tiek šviesos diodų mikro: bitų ekrane, kiek yra proporcija tarp skaitymo ir maksimalios vertės. Kuo didesnė elektros srovė siunčiama į kaištį P1, tuo daugiau šviesos diodų ekrane užsidegs. Ir taip mes matuojame savo anemometro greitį.

10 žingsnis: linksminkitės

Dabar, kai baigėte projektą, pripūskite propelerį ir mėgaukitės linksmybėmis. Štai mano vaikai bando pasiekti vėjo gūsio rekordą.