Mittaa tuulen nopeus Micro: bitillä ja napsautuspiireillä: 10 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:01

Tarina

Kun tyttäreni ja minä työskentelimme sääprojektin tuulimittarin parissa, päätimme jatkaa hauskanpitoa harjoittamalla ohjelmointia.

Mikä on tuulimittari?

Luultavasti kysyt, mikä on "tuulimittari". Se on laite, joka mittaa tuulen voimakkuuden. Olen nähnyt sen usein lentokentillä, mutta en ole koskaan tiennyt, miten sitä kutsutaan.

Otimme Snap Circuits -sarjamme ja päätimme käyttää sarjan moottoria. Käytimme 2 käsityösauvaa käsityötarvikkeistamme potkurin käsivarsiin. Tein reikä jokaisen keskelle piilolla. Laitamme tikut päällekkäin ja niiden välissä on jonkin verran liimaa, jotta ne kiinnittävät muodon ja "X". Sitten leikataan wc -paperirulla neljään yhtä suureen osaan ja leikataan reikä kumpaankin käsityöveitsellä. Sitten puukotimme sauvat vessapaperipalojen läpi ja kiinnitimme käsityösauvojen potkurin moottoriin.

Tarvikkeet

1. BBC Microbit
2. Napsauta: vähän
3. Snap Circuits Jr.® 100 -kokeet
4. Askartelutikkuja
5. Craft Roll (vessapaperista)
6. Scratch Awl

Vaihe 1: Katso, miten tuulimittarin potkuri rakennetaan

Tuulimittarimme lainasi idean paperirullan potkurista yllä olevasta videosta.

Vaihe 2: Tee reikä askartelutikkuihin

• Ota kaksi käsityösauvaa.
• Etsi jokaisen käsityön tikun keskikohta.
• Tee reikä varovasti pyörittäen jokaisen käsityön tikun keskelle. Varo, ettet tee reiästä liian löysää, jotta sauvan täytyy kääntää moottoria.

Vaihe 3: Työnnä Snap Circuits -moottori käsityösauvoihin

• Työnnä moottori Snap -piirien sarjasta käsityön tikkujen reikiin.
• Aseta sauvat kohtisuoraan toisiinsa nähden.

Vaihe 4: Katkaise potkurin neljä siipeä

• Ota paperirulla ja jaa se kynällä kahteen yhtä suureen osaan.
• Leikkaa viivaa pitkin ja leikkaa sitten molemmat osat kahtia kuvan osoittamalla tavalla.

Vaihe 5: Aseta paperirullan siivet käsityön tikkuille

• Käytä käsityöveistä ja leikkaa rakoja jokaiseen paperirullakappaleeseen juuri sen verran, että voit työntää käsityön tikun sisälle.
• Laita paperirullakappale jokaisen käsityötikun päälle.

Vaihe 6: Rakenna malli

Käytä tätä kaavaa.

Vaihe 7: Laita se yhteen

Napsauta kaikki elementit yllä olevan kuvan mukaisesti.

Kärki:

Moottori tuottaa sähköä, kun akseli pyörii moottorin positiivista päätä kohti. Jos (+) on oikealla puolella, akselin on pyöritettävä myötäpäivään. Jos (+) on vasemmalla puolella, akselin täytyy pyöriä vastapäivään. Testaa potkurin pyörimissuunta puhaltamalla siihen ilmaa. Varmista, että se pyörii oikeaan suuntaan. Muussa tapauksessa säädä paperirullan palaset.

Vaihe 8: Koodi

Yllä oleva koodi lukee signaalin (tuulen nopeuden), joka on vastaanotettu nastasta P1 (nasta, johon moottori on kytketty) ja näyttää tuloksen mikro: bitin näytöllä.

Voit rakentaa koodin itse MakeCode Editorissa. Löydät "analoginen lukutappi" -lohkon Lisäasetukset> Nastat -osiosta.

Lohko "pylväskaavio" on Led -osion alla. Vaihtoehtoisesti avaa valmis projekti täältä.

Vaihe 9: Näin se toimii

Tässä projektissa hyödynnetään sitä tosiasiaa, että moottorit voivat tuottaa sähköä.

Yleensä käytämme sähköä moottorin käynnistämiseen ja pyörivän liikkeen luomiseen. Tämä on mahdollista magnetismin vuoksi. Johdossa virtaavan sähkövirran magneettikenttä on samanlainen kuin magneettien. Moottorin sisällä on lankakela, jossa on monia silmukoita, ja akseli, johon on kiinnitetty pieni magneetti. Jos riittävän suuri sähkövirta virtaa lankalenkkien läpi, se loisi riittävän suuren magneettikentän magneetin siirtämiseksi, mikä saisi akselin pyörimään.

Mielenkiintoista on, että edellä kuvattu sähkömagneettinen prosessi toimii myös päinvastoin. Jos pyöritämme moottorin akselia käsin, siihen kiinnitetty pyörivä magneetti luo sähkövirtaa lankaan. Moottori on nyt generaattori!

Emme tietenkään voi kääntää akselia kovin nopeasti, joten syntyvä sähkövirta on hyvin pieni. Mutta se on riittävän suuri, jotta micro: bit voi havaita ja mitata sen.

Suljetaan nyt liukukytkin (S1). Akkupidike (B1) ohjaa micro: bittiä 3 V: n nastan kautta. Micro: bitin "ikuinen" silmukka alkaa suorittaa. Jokaisella iteroinnilla se lukee signaalin nastasta P1 ja näyttää sen LED -näytöllä.

Jos nyt puhallamme ilmaa tuulimittariin, käännämme moottoria (M1) ja tuotamme sähkövirtaa, joka virtaa nastaan P1.

Micro: bitin "analoginen lukutappi P1" -toiminto tunnistaa syntyvän sähkövirran ja palauttaa virran määrän perusteella arvon välillä 0 - 1023. Todennäköisesti arvo on pienempi kuin 100.

Tämä arvo välitetään "käyräpylväskaavio" -toiminnolle, joka vertaa sitä maksimiarvoon 100 ja sytyttää niin monta LEDiä mikro: bittinäytössä kuin luku- ja maksimiarvojen välinen suhde. Mitä suurempi sähkövirta lähetetään nastaan P1, sitä enemmän näytön LED -valoja syttyy. Ja näin mittaamme tuulimittarimme nopeuden.

Vaihe 10: Pidä hauskaa

Nyt kun olet saanut projektin päätökseen, puhalla potkuri ja pidä hauskaa. Tässä lapseni yrittävät saada tuulenpuuskaennätyksen.