Mål vindhastighet med mikro: bit og snapkretser: 10 trinn

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sist endret: 2024-01-30 11:22

Historie

Da datteren min og jeg jobbet med et vindprosjektanemometer, bestemte vi oss for å forlenge moroa ved å engasjere programmering.

Hva er et vindmåler?

Sannsynligvis spør du hva "vindmåler" er. Vel, det er en enhet som måler vindstyrken. Jeg har ofte sett det på flyplassene, men jeg har aldri visst hvordan det heter.

Vi tok ut vårt Snap Circuits -sett og bestemte oss for å bruke motoren fra settet. Vi brukte 2 håndverkspinner fra håndverksmateriellet til armene på propellen. Jeg slo et hull i midten av hver med en syl. Vi legger pinnene oppå hverandre med litt lim mellom dem for å fikse dem og "X". Deretter kutter vi en toalettpapirrulle i fire like store stykker og skjærer et hull i hver med en håndverkskniv. Deretter stakk vi pinnene gjennom toalettpapirbitene og festet propellen til motorpinnene.

Rekvisita

1. BBC Microbit
2. Snap: bit
3. Snap Circuits Jr.® 100 eksperimenter
4. Craft Pinner
5. Craft Roll (fra toalettpapir)
6. Scratch Awl

Trinn 1: Se hvordan propellen for vindmåleren er bygd

Vårt vindmåler låner ideen til papirrullpropellen fra videoen ovenfor.

Trinn 2: Stikk et hull i Craft Sticks

• Ta de to håndverkspinnene.
• Finn midten av hver av håndverkspinnene.
• Stikk forsiktig et hull med en syl i midten av hver håndverkspinne. Vær forsiktig så du ikke gjør hullet for løst for at pinnen trenger å snu motoren.

Trinn 3: Stikk Snap Circuits -motoren i Craft Sticks

• Stikk motoren fra snapkretsene inn i hullene i håndverkspinnene.
• Plasser pinnene vinkelrett på hverandre.

Trinn 4: Klipp ut de fire vingene til propellen

• Ta papirrullen og del den i to like biter med blyant.
• Klipp langs linjen og kutt deretter hver av de to delene i to som vist på bildet.

Trinn 5: Legg papirrullvingene på Craft Sticks

• Bruk en håndverkskniv og skjær spor i hvert papirrullestykke akkurat nok til å stikke en håndverkspinne inni.
• Legg et papirrullestykke på hver av håndverkspinnene.

Trinn 6: Bygg opplegget

Bruk denne ordningen.

Trinn 7: Sett det sammen

Fest alle elementene som vist ovenfor.

Tips:

Motoren produserer elektrisitet når akselen roterer mot den positive enden av motoren. Hvis (+) er på høyre side, må akselen rotere med klokken. Hvis (+) er på venstre side, må akselen rotere mot klokken. Test retningen propellen roterer ved å blåse litt luft på den. Sørg for at den roterer i riktig retning. Ellers juster papirrullbitene.

Trinn 8: Kode

Koden ovenfor leser signalet (vindhastigheten) mottatt på pinne P1 (pinnen motoren er koblet til) og viser resultatet på displayet til mikro: bit.

Du kan bygge koden selv i MakeCode Editor. Du finner blokken "analog lesepinne" under Avansert> Pinner -delen.

"Plott søylediagram" -blokken er under Led -delen. Alternativt kan du åpne det ferdige prosjektet her.

Trinn 9: Slik fungerer det

Dette prosjektet utnytter det faktum at motorer kan generere elektrisitet.

Vanligvis bruker vi elektrisitet til å drive motoren og skape roterende bevegelser. Dette er mulig på grunn av noe som kalles magnetisme. Den elektriske strømmen som strømmer i en ledning har et magnetfelt som ligner på magneter. Inne i motoren er en trådspole med mange sløyfer og et skaft med en liten magnet festet til den. Hvis en stor nok elektrisk strøm strømmer gjennom trådløkkene, ville det skape et stort nok magnetfelt til å bevege magneten, noe som ville få akselen til å snurre.

Interessant nok fungerer den elektromagnetiske prosessen beskrevet ovenfor også omvendt. Hvis vi spinner akselen til motoren for hånd, vil den roterende magneten som er festet til den, skape en elektrisk strøm i ledningen. Motoren er nå en generator!

Selvfølgelig kan vi ikke snu akselen veldig fort, så den genererte elektriske strømmen er veldig liten. Men den er stor nok til at micro: bit kan oppdage og måle den.

La oss nå lukke lysbildebryteren (S1). Batteriholderen (B1) driver mikrobiten gjennom 3V -pinnen. "Forever" -løkken i micro: bit begynner å utføre. På hver iterasjon leser det signalet fra pin P1 og viser det på LED -skjermen.

Hvis vi nå blåser luft på vindmåleren, ville vi snu motoren (M1) og generere elektrisk strøm, som vil strømme til pinne P1.

"Analog read pin P1" -funksjonen på micro: bit vil oppdage den genererte elektriske strømmen, og, basert på strømmengden, vil returnere en verdi mellom 0 og 1023. Mest sannsynlig vil verdien være lavere enn 100.

Denne verdien overføres til funksjonen "plottstanggraf" som sammenligner den med maksverdien 100 og lyser like mange lysdioder på mikro: bit -skjermen som forholdet mellom lese- og maksverdiene. Den større elektriske strømmen sendes til pin P1, jo flere lysdioder på skjermen lyser. Og dette er hvordan vi måler hastigheten på vindmåleren vår.

Trinn 10: Ha det gøy

Nå som du har fullført prosjektet, blås propellen og elsk moro. Her prøver barna mine å få en vindkastrekord.