Mål vindhastighed med mikro: bit og snapkredsløb: 10 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:27

Historie

Da min datter og jeg arbejdede på et vejrprojektanemometer, besluttede vi at forlænge det sjove ved at engagere programmering.

Hvad er et vindmåler?

Sandsynligvis spørger du, hvad "vindmåler" er. Nå, det er en enhed, der måler vindens styrke. Jeg har ofte set det i lufthavne, men jeg har aldrig vidst, hvordan det hedder.

Vi tog vores Snap Circuits -sæt frem og besluttede at bruge motoren fra sættet. Vi brugte 2 håndværkspinde fra vores håndværksartikler til armene på propellen. Jeg slog et hul i midten af hver enkelt med en syl. Vi lagde stængerne oven på hinanden med lidt lim imellem dem for at fikse dem dannende og "X". Derefter skærer vi en toiletpapirrulle i fire lige store stykker og skærer et hul i hver med en håndværkskniv. Derefter stak vi pindene gennem toiletpapirstykkerne og fastgjorde håndværkspindens propel til motoren.

Forbrugsvarer

1. BBC Microbit
2. Snap: lidt
3. Snap Circuits Jr.® 100 eksperimenter
4. Håndværkspinde
5. Craft Roll (fra toiletpapir)
6. Scratch Awl

Trin 1: Se hvordan propellen til vindmåleren er bygget

Vores vindmåler låner ideen til papirrullepropellen fra videoen ovenfor.

Trin 2: Stik et hul i Craft Sticks

• Tag de to håndværkspinde.
• Find midten af hver af håndværkspindene.
• Stans forsigtigt et hul med en syl i midten af hver håndværkspind. Pas på ikke at gøre hullet for løst til at pinden skal dreje motoren.

Trin 3: Stik Snap Circuits -motoren i Craft Sticks

• Stik motoren fra snapkredsløbene ind i hullerne i håndværkspindene.
• Placer stængerne vinkelret på hinanden.

Trin 4: Skær de fire vinger af propellen ud

• Tag papirrullen og del den i to lige store stykker med en blyant.
• Skær langs linjen og skær derefter hver af de to stykker i to som vist på billedet.

Trin 5: Sæt papirrullevingerne på Craft Sticks

• Brug en håndværkskniv og skær huller i hvert papirrullestykke lige nok til at stikke en håndværkspind indeni.
• Læg et stykke papirrulle på hver af håndværkspindene.

Trin 6: Byg skemaet

Brug denne ordning.

Trin 7: Sæt det sammen

Snap alle elementer som vist ovenfor.

Tip:

Motoren producerer elektricitet, når akslen roterer mod den positive ende af motoren. Hvis (+) er på højre side, skal akslen rotere med uret. Hvis (+) er på venstre side, skal akslen rotere mod uret. Test den retning, propellen roterer ved at blæse lidt luft til den. Sørg for, at den roterer i den rigtige retning. Ellers juster papirrullestykkerne.

Trin 8: Kode

Ovenstående kode læser signalet (vindhastigheden) modtaget på pin P1 (den pin motoren er tilsluttet) og viser resultatet på displayet på micro: bit.

Du kan selv opbygge koden i MakeCode Editor. Du finder blokken "analog læsestift" under sektionen Avanceret> Pins.

Blokken "plot søjlediagram" er under sektionen Led. Alternativt kan du åbne det klare projekt her.

Trin 9: Sådan fungerer det

Dette projekt udnytter det faktum, at motorer kan producere elektricitet.

Normalt bruger vi elektricitet til at drive motoren og skabe roterende bevægelser. Dette er muligt på grund af noget, der kaldes magnetisme. Den elektriske strøm, der strømmer i en ledning, har et magnetfelt, der ligner magneter. Inde i motoren er en spole med mange sløjfer og et skaft med en lille magnet fastgjort til den. Hvis en stor nok elektrisk strøm strømmer gennem trådsløjferne, ville det skabe et stort nok magnetfelt til at flytte magneten, hvilket ville få akslen til at dreje.

Interessant nok fungerer den ovenfor beskrevne elektromagnetiske proces også omvendt. Hvis vi drejer motorens aksel i hånden, vil den roterende magnet, der er knyttet til den, skabe en elektrisk strøm i ledningen. Motoren er nu en generator!

Selvfølgelig kan vi ikke dreje akslen meget hurtigt, så den genererede elektriske strøm er meget lille. Men den er stor nok til, at micro: bit kan registrere og måle den.

Lad os nu lukke Slide Switch (S1). Batteriholderen (B1) driver mikrobitten gennem 3V -stiften. "Forever" -sløjfen i micro: bit begynder at køre. Ved hver iteration læser den signalet fra pin P1 og viser det på LED -skærmen.

Hvis vi nu blæser luft på vindmåleren, ville vi dreje motoren (M1) og generere elektrisk strøm, som vil strømme til pin P1.

"Analog læsestift P1" -funktionen på micro: bit registrerer den genererede elektriske strøm og vil, baseret på strømmængden, returnere en værdi mellem 0 og 1023. Sandsynligvis vil værdien være lavere end 100.

Denne værdi overføres til funktionen "plot -søjlediagram", der sammenligner den med max -værdien 100 og lyser lige så mange LED'er på mikro: bit -skærmen, som forholdet mellem læse- og max -værdierne er. Den større elektriske strøm sendes til pin P1, jo flere lysdioder på skærmen lyser. Og sådan måler vi vores vindmålers hastighed.

Trin 10: God fornøjelse

Nu hvor du har gennemført projektet, blæse propellen og få det sjovt. Her prøver mine børn at score en vindstødsrekord.