Izmjerite brzinu vjetra pomoću Micro: bit i Snap kola: 10 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja izmjena: 2024-01-30 08:06

Priča

Kako smo moja kćerka i ja radile na anemometru za vremenske prilike, odlučili smo proširiti zabavu uključivanjem programiranja.

Šta je anemometar?

Vjerovatno se pitate šta je to "anemometar". Pa, to je uređaj koji mjeri snagu vjetra. Često sam ga viđao na aerodromima, ali nikad nisam znao kako se zove.

Izvadili smo naš sklop sklopova i odlučili smo koristiti motor iz kompleta. Za ruke propelera koristili smo 2 zanatska štapa iz naših zanatskih potrepština. Probio sam šilom rupu u sredini svake od njih. Stavili smo štapiće jedan na drugi s malo ljepila između njih kako bismo ih učvrstili i stvorili "X". Zatim smo izrezali rolu toaletnog papira na četiri jednaka komada i u svakom izrezali rupu zanatskim nožem. Zatim smo provukli štapiće kroz komade toaletnog papira i pričvrstili propeler zanatskih štapova na motor.

Supplies

1. BBC Microbit
2. Snap: bit
3. 100 eksperimenata Snap Circuits Jr.®
4. Craft Sticks
5. Craft Roll (od toaletnog papira)
6. Scratch Awl

Korak 1: Pogledajte kako se gradi elisa za anemometar

Naš anemometar ideju za propeler za rolu papira posuđuje iz gornjeg videa.

Korak 2: Izbušite rupu u zanatskim štapovima

• Uzmite dva zanatska štapa.
• Pronađite sredinu svakog zanatskog štapa.
• Pažljivo izbušite rupu sa šilom u sredini svakog štapa. Pazite da rupu ne učinite previše labavom jer štap mora okrenuti motor.

Korak 3: Ubodite motor prekidača u zanatske štapiće

• Ubodite motor iz sklopova za pričvršćivanje postavljenih u rupe na zanatskim štapovima.
• Stavite štapove okomito jedan na drugi.

Korak 4: Izrežite četiri krila propelera

• Uzmite rolnu papira i podijelite je olovkom na dva jednaka dijela.
• Prerežite po liniji, a zatim prerežite svaki od dva dijela na dva dijela kao što je prikazano na slici.

Korak 5: Stavite papirna krilca na zanatske štapiće

• Upotrijebite zanatski nož i izrežite proreze u svakom komadu papira tek toliko da unutra zabodite zanatski štap.
• Na svaki zanatski štapić stavite komad papira u roli.

Korak 6: Izgradite šemu

Koristite ovu shemu.

Korak 7: Spojite to zajedno

Odlepite sve elemente kao što je prikazano gore.

Savjet:

Motor proizvodi električnu energiju kada se vratilo okreće prema pozitivnom kraju motora. Ako je (+) s desne strane, vratilo se mora okretati u smjeru kazaljke na satu. Ako je (+) na lijevoj strani, vratilo se mora okretati u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Provjerite smjer okretanja propelera uduvavanjem zraka. Uvjerite se da se okreće prema ispravnom smjeru. U suprotnom, podesite komade papira u roli.

Korak 8: Kodirajte

Gornji kod čita signal (brzinu vjetra) primljen na pin P1 (pin na koji je motor povezan) i prikazuje rezultat na ekranu micro: bita.

Kôd možete sami sastaviti u MakeCode Editor -u. Blok "analogni pin za čitanje" pronaći ćete u odjeljku Napredno> Igle.

Blok "plot bar chart" nalazi se ispod Led sekcije. Alternativno, ovdje otvorite gotov projekt.

Korak 9: Kako to funkcionira

Ovaj projekt koristi činjenicu da motori mogu proizvoditi električnu energiju.

Obično za napajanje motora koristimo električnu energiju i stvaramo rotacijsko kretanje. To je moguće zbog nečega što se zove magnetizam. Električna struja koja teče u žici ima magnetsko polje slično magnetskom. Unutar motora nalazi se svitak žice s mnogo petlji i vratilom s malim magnetom pričvršćenim na njega. Ako kroz petlje žice teče dovoljno velika električna struja, ona bi stvorila dovoljno veliko magnetsko polje za pomicanje magneta, što bi vratilo okretalo.

Zanimljivo je da gore opisani elektromagnetski proces također radi obrnuto. Ako ručno vrtimo vratilo motora, rotirajući magnet pričvršćen na njega stvorit će električnu struju u žici. Motor je sada generator!

Naravno, ne možemo okretati vratilo vrlo brzo, pa je generirana električna struja vrlo mala. Ali on je dovoljno velik da ga micro: bit može otkriti i izmjeriti.

Zatvorimo klizni prekidač (S1). Držač baterije (B1) napaja micro: bit preko 3V pina. Petlja "zauvijek" u micro: bit započinje izvršavanje. Na svakoj iteraciji čita signal s pina P1 i prikazuje ga na LED ekranu.

Ako sada pušemo zrak u anemometar, okrenuli bismo motor (M1) i generirali električnu struju koja će teći do pina P1.

Funkcija "analogni pin za očitavanje P1" na micro: bitu će otkriti generiranu električnu struju i, na osnovu količine struje, vratiti vrijednost između 0 i 1023. Najvjerojatnije će vrijednost biti niža od 100.

Ova vrijednost se prenosi na funkciju "plot bar chart" koja je uspoređuje s maksimalnom vrijednošću 100 i svijetli onoliko LED dioda na ekranu micro: bit koliko je proporcija između pročitanih i maksimalnih vrijednosti. Što se veća električna struja šalje na pin P1, više LED dioda na ekranu će zasvijetliti. Na ovaj način mjerimo brzinu našeg anemometra.

Korak 10: Zabavite se

Sada, kada ste završili projekt, raznesite propeler i uživajte u zabavi. Evo moje djece koja pokušavaju postići rekord udara vjetra.