Izmēriet vēja ātrumu ar Micro: bit un Snap shēmām: 10 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:54

Stāsts

Tā kā mēs ar meitu strādājām pie laika apstākļu projekta anemometra, mēs nolēmām pagarināt jautrību, iesaistot programmēšanu.

Kas ir anemometrs?

Droši vien jūs jautājat, kas ir “anemometrs”. Tā ir ierīce, kas mēra vēja spēku. Es to bieži esmu redzējis lidostās, bet nekad neesmu zinājis, kā to sauc.

Mēs izņēmām Snap Circuits komplektu un nolēmām izmantot motoru no komplekta. Mēs izmantojām 2 amatniecības nūjas no mūsu amatniecības piederumiem propellera rokām. Katram ar caurumu iedūru caurumu vidū. Mēs saliekam nūjas vienu virs otras ar kādu līmi starp tām, lai fiksētu to veidošanos un "X". Pēc tam mēs sagriežam tualetes papīra ruļļu četros vienādos gabalos un katrā ar amatniecības nazi izgriežam caurumu. Pēc tam mēs izbāžam nūjas caur tualetes papīra gabaliņiem un pie motora piestiprinājām amatniecības nūju dzenskrūvi.

Piegādes

1. BBC mikrobit
2. Snap: mazliet
3. Snap Circuits Jr.® 100 eksperimenti
4. Amatniecības nūjas
5. Amatniecības rullis (no tualetes papīra)
6. Scratch Awl

1. darbība. Noskatieties, kā tiek veidots anemometra dzenskrūve

Mūsu anemometrs aizgūst ideju par papīra ruļļa dzenskrūvi no iepriekš minētā video.

2. solis: ieduriet caurumu amatniecības nūjiņās

• Paņemiet divas amatniecības nūjas.
• Atrodiet katra amatniecības nūju vidusdaļu.
• Katras amatniecības nūjas vidū uzmanīgi ieduriet caurumu ar īllu. Uzmanieties, lai caurums nebūtu pārāk vaļīgs, lai nūjai būtu jāpagriež motors.

3. darbība. Ieduriet Snap Circuits motoru amatniecības nūjās

• Ieduriet motoru no fiksācijas shēmām, kas ievietotas amatniecības nūju caurumos.
• Novietojiet nūjas perpendikulāri viens otram.

4. solis: izgrieziet četrus dzenskrūves spārnus

• Paņemiet papīra ruļļu un ar zīmuli sadaliet to divās vienādās daļās.
• Izgrieziet pa līniju un pēc tam katru no diviem gabaliem sagrieziet divās daļās, kā parādīts attēlā.

5. solis: uzlieciet papīra ruļļa spārnus uz amatniecības nūjām

• Izmantojiet amatniecības nazi un izgrieziet spraugas katrā papīra ruļļa gabalā tieši tik daudz, lai iebāztu rokdarbu nūju.
• Ielieciet papīra ruļļa gabalu uz katras amatniecības nūjas.

6. darbība: izveidojiet shēmu

Izmantojiet šo shēmu.

7. solis: salieciet to kopā

Piestipriniet visus elementus, kā parādīts iepriekš.

Padoms:

Motors ražo elektrību, kad vārpsta griežas motora pozitīvā gala virzienā. Ja (+) atrodas labajā pusē, vārpstai jāgriežas pulksteņrādītāja virzienā. Ja (+) atrodas kreisajā pusē, vārpstai jāgriežas pretēji pulksteņrādītāja virzienam. Pārbaudiet dzenskrūves griešanās virzienu, uzpūšot tajā gaisu. Pārliecinieties, ka tas griežas pareizajā virzienā. Pretējā gadījumā noregulējiet papīra ruļļu gabalus.

8. darbība: kods

Iepriekš minētais kods nolasa signālu (vēja ātrumu), kas saņemts uz tapas P1 (tapa, kurai motors ir pievienots), un parāda rezultātu mikro: bita displejā.

Jūs varat izveidot kodu pats MakeCode redaktorā. Sadaļā Papildu> Piespraudes atradīsit bloku "analogā lasīšanas tapa".

Bloks "diagrammas joslu diagramma" atrodas sadaļā Led. Alternatīvi, atveriet gatavo projektu šeit.

9. darbība. Kā tas darbojas

Šis projekts izmanto faktu, ka motori var ražot elektroenerģiju.

Parasti mēs izmantojam elektrību, lai darbinātu motoru un radītu rotējošu kustību. Tas ir iespējams, pateicoties tam, ko sauc par magnētismu. Elektriskajai strāvai, kas plūst vadā, ir magnētiskais lauks, kas ir līdzīgs magnētiem. Motora iekšpusē ir stieples spole ar daudzām cilpām un vārpsta ar nelielu magnētu. Ja caur stieples cilpām plūst pietiekami liela elektriskā strāva, tas radītu pietiekami lielu magnētisko lauku, lai pārvietotu magnētu, kā rezultātā vārpsta grieztos.

Interesanti, ka iepriekš aprakstītais elektromagnētiskais process darbojas arī pretēji. Ja ar roku griezīsim motora vārpstu, tai pievienotais rotējošais magnēts vadā radīs elektrisko strāvu. Motors tagad ir ģenerators!

Protams, mēs nevaram ļoti ātri pagriezt vārpstu, tāpēc radītā elektriskā strāva ir ļoti maza. Bet tas ir pietiekami liels, lai micro: bit to noteiktu un izmērītu.

Tagad aizvērsim slīdni (S1). Akumulatora turētājs (B1) nodrošina mikro: bitu caur 3V tapu. Mikro: bita cilpa "uz visiem laikiem" sāk darboties. Katrā atkārtojumā tas nolasa signālu no tapas P1 un parāda to LED ekrānā.

Ja tagad pūtīsim gaisu uz anemometru, mēs pagrieztu motoru (M1) un radītu elektrisko strāvu, kas plūdīs uz tapu P1.

Funkcija "analogā lasīšanas tapa P1" mikro: bitā noteiks ģenerēto elektrisko strāvu un, pamatojoties uz strāvas daudzumu, atgriezīs vērtību no 0 līdz 1023. Visticamāk, vērtība būs zemāka par 100.

Šī vērtība tiek nodota funkcijai "diagrammas joslu diagramma", kas salīdzina to ar maksimālo vērtību 100 un iedegas tik daudz gaismas diodes mikro: bitu ekrānā, cik ir proporcija starp nolasīto un maksimālo vērtību. Jo lielāka elektriskā strāva tiek nosūtīta uz tapu P1, jo vairāk ekrānā iedegsies gaismas diodes. Un tā mēs mērām sava anemometra ātrumu.

10. solis: izklaidējieties

Tagad, kad esat pabeidzis projektu, izpūtiet dzenskrūvi un izbaudiet jautrību. Lūk, mani bērni cenšas sasniegt vēja brāzmas rekordu.