Măsurați viteza vântului cu circuite micro: bit și Snap: 10 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:43

Poveste

În timp ce eu și fiica mea lucram la un anemometru pentru proiectul meteo, am decis să extindem distracția prin angajarea programării.

Ce este un anemometru?

Probabil că întrebați ce este „anemometrul”. Ei bine, este un dispozitiv care măsoară puterea vântului. L-am văzut adesea la aeroporturi, dar nu am știut niciodată cum se numește.

Am scos setul nostru de circuite Snap și am decis să folosim motorul din kit. Am folosit 2 bastoane de ambarcațiuni din consumabilele noastre pentru brațele elicei. Am perforat o gaură în mijlocul fiecăruia cu un punte. Punem bastoanele una peste alta cu ceva lipici între ele pentru a le fixa formând și „X”. Apoi, tăiem o rolă de hârtie igienică în patru bucăți egale și tăiem o gaură în fiecare cu un cuțit de ambarcațiuni. Apoi, am scos bastoanele prin bucățile de hârtie igienică și am atașat elicele bastoanelor de ambarcațiuni la motor.

Provizii

1. BBC Microbit
2. Snap: bit
3. Snap Circuits Jr.® 100 Experimente
4. Craft Sticks
5. Craft Roll (din hârtie igienică)
6. Scratch Awl

Pasul 1: urmăriți cum se construiește elica pentru anemometru

Anemometrul nostru împrumută ideea pentru elice cu role de hârtie din videoclipul de mai sus.

Pasul 2: Punch un orificiu în Craft Sticks

• Luați cele două bastoane de ambarcațiuni.
• Găsiți mijlocul fiecărui baston de ambarcațiuni.
• Punch cu grijă o gaură cu un punte în mijlocul fiecărui baston de ambarcațiuni. Aveți grijă să nu faceți gaura prea slăbită, pentru ca bățul să rotească motorul.

Pasul 3: Introduceți motorul circuitelor de prindere în bastoanele de ambarcațiuni

• Introduceți motorul de la circuitele de fixare fixate în găurile din bastoanele de ambarcațiuni.
• Așezați bețele perpendiculare una pe cealaltă.

Pasul 4: Decupați cele patru aripi ale elicei

• Luați rola de hârtie și împărțiți-o în două bucăți egale cu un creion.
• Tăiați de-a lungul liniei și apoi tăiați fiecare dintre cele două bucăți în două așa cum se arată în imagine.

Pasul 5: Puneți aripile cu role de hârtie pe bastoanele de ambarcațiuni

• Utilizați un cuțit de ambarcațiuni și tăiați fante în fiecare bucată de rolă de hârtie doar cât să introduceți un băț de ambarcațiuni în interior.
• Puneți o bucată de rolă de hârtie pe fiecare din bastoanele de ambarcațiuni.

Pasul 6: Construiți schema

Folosiți această schemă.

Pasul 7: puneți-l împreună

Faceți toate elementele așa cum se arată mai sus.

Bacsis:

Motorul produce electricitate atunci când arborele se rotește spre capătul pozitiv al motorului. Dacă (+) este pe partea dreaptă, arborele trebuie să se rotească în sensul acelor de ceasornic. Dacă (+) este pe partea stângă, arborele trebuie să se rotească în sens invers acelor de ceasornic. Testați direcția în care rotesc elicul suflând puțin aer în el. Asigurați-vă că se rotește în direcția corectă. În caz contrar, reglați bucățile de role de hârtie.

Pasul 8: Cod

Codul de mai sus citește semnalul (viteza vântului) primit pe pinul P1 (pinul la care este conectat motorul) și afișează rezultatul pe afișajul micro: bitului.

Puteți construi singur codul în Editorul MakeCode. Veți găsi blocul „pin de citire analogic” sub secțiunea Advanced> Pins.

Blocul „grafic cu bare de grafic” se află sub secțiunea Led. Alternativ, deschideți proiectul gata aici.

Pasul 9: Cum funcționează

Acest proiect profită de faptul că motoarele pot genera electricitate.

De obicei, folosim electricitatea pentru a alimenta motorul și a crea mișcare rotativă. Acest lucru este posibil datorită ceva numit magnetism. Curentul electric care curge într-un fir are un câmp magnetic similar cu cel al magneților. În interiorul motorului se află o bobină de sârmă cu multe bucle și un arbore cu un mic magnet atașat la acesta. Dacă un curent electric suficient de mare curge prin buclele de sârmă, ar crea un câmp magnetic suficient de mare pentru a mișca magnetul, ceea ce ar face rotirea arborelui.

Interesant este că procesul electromagnetic descris mai sus funcționează și invers. Dacă rotim arborele motorului cu mâna, magnetul rotativ atașat la acesta va crea un curent electric în fir. Motorul este acum un generator!

Desigur, nu putem roti arborele foarte repede, astfel încât curentul electric generat este foarte mic. Dar este suficient de mare pentru ca micro: bit să îl poată detecta și măsura.

Acum, să închidem Slide Switch (S1). Suportul bateriei (B1) alimentează bitul micro: prin pinul de 3V. Bucla „pentru totdeauna” din micro: bit începe să se execute. La fiecare iterație, citește semnalul de la pinul P1 și îl afișează pe ecranul LED.

Dacă acum suflăm aer pe anemometru, am întoarce motorul (M1) și am genera curent electric, care va curge până la pinul P1.

Funcția „pin de citire analogică P1” de pe micro: bit va detecta curentul electric generat și, pe baza cantității de curent, va returna o valoare între 0 și 1023. Cel mai probabil, valoarea va fi mai mică de 100.

Această valoare este trecută la funcția „grafic cu bare de grafic” care o compară cu valoarea maximă 100 și aprinde cât mai multe LED-uri pe ecranul micro: bit, precum este proporția dintre valorile citite și max. Cu cât curentul electric mai mare este trimis la pinul P1, cu atât mai multe LED-uri de pe ecran se vor aprinde. Și așa măsurăm viteza anemometrului nostru.

Pasul 10: Distrează-te

Acum, că ați finalizat proiectul, aruncați elicele și distrați-vă. Iată copiii mei care încearcă să înregistreze un record de rafale de vânt.