Mesureu la velocitat del vent amb circuits Micro: bit i Snap: 10 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:12

Història

Com que la meva filla i jo treballàvem en un anemòmetre del projecte meteorològic, vam decidir ampliar la diversió mitjançant una programació atractiva.

Què és un anemòmetre?

Probablement us pregunteu què és "anemòmetre". Bé, és un dispositiu que mesura la força del vent. Ho he vist sovint als aeroports, però mai he sabut com es diu.

Vam treure el conjunt Snap Circuits i vam decidir utilitzar el motor del kit. Hem utilitzat 2 pals d’artesania dels nostres subministraments d’artesania per als braços de l’hèlix. Vaig perforar un forat al mig de cadascun amb un punxó. Posem els pals uns sobre els altres amb una mica de cola entre ells per fixar-los formant i "X". A continuació, tallem un rotlle de paper higiènic en quatre trossos iguals i tallem un forat en cadascun amb un ganivet artesanal. Després, vam ficar els pals a través dels trossos de paper higiènic i vam fixar l'hèlix dels pals d'artesania al motor.

Subministraments

1. BBC Microbit
2. Snap: poc
3. Snap Circuits Jr.® 100 Experiments
4. Palets d'artesania
5. Rotllo artesanal (de paper higiènic)
6. Rascada alet

Pas 1: observeu com es construeix l'hèlix de l'anemòmetre

El nostre anemòmetre pren la idea de l’hèlix per a rotllos de paper al vídeo anterior.

Pas 2: perforar un forat als palets de manualitats

• Agafeu els dos pals de manualitats.
• Cerqueu la meitat de cadascun dels bastons manuals.
• Perforar amb compte un forat amb un punxó al mig de cada pal artesanal. Aneu amb compte de no deixar el forat massa fluix perquè el pal necessiti girar el motor.

Pas 3: col·loqueu el motor dels circuits a pressió als Craft Sticks

• Introduïu el motor des dels circuits de fixació fixats als forats dels bastons.
• Col·loqueu els pals perpendiculars entre si.

Pas 4: Retalleu les quatre ales de l'hèlix

• Agafeu el rotlle de paper i dividiu-lo en dos trossos iguals amb un llapis.
• Talleu al llarg de la línia i, a continuació, talleu cadascuna de les dues peces en dues com es mostra a la imatge.

Pas 5: col·loqueu les ales del rotlle de paper sobre els palets d'artesania

• Utilitzeu un ganivet artesanal i talleu les ranures de cada tros de rotllo de paper el suficient per ficar-hi un pal artesanal.
• Poseu un tros de rotllo de paper sobre cadascun dels bastons manuals.

Pas 6: Creeu l’esquema

Utilitzeu aquest esquema.

Pas 7: uniu-lo

Ajusta tots els elements tal com es mostra a la part superior.

Consell:

El motor produeix electricitat quan l’eix gira cap a l’extrem positiu del motor. Si el (+) es troba al costat dret, l’eix ha de girar en sentit horari. Si el (+) es troba al costat esquerre, l’eix ha de girar en sentit antihorari. Proveu la direcció que gira l'hèlix bufant una mica d'aire. Assegureu-vos que giri cap a la direcció correcta. En cas contrari, ajusteu els trossos de rotlle de paper.

Pas 8: Codi

El codi anterior llegeix el senyal (la velocitat del vent) rebut al pin P1 (el pin al qual està connectat el motor) i mostra el resultat a la pantalla del micro: bit.

Podeu crear el codi vosaltres mateixos a l’editor MakeCode. Trobareu el bloc "pin de lectura analògic" a la secció Avançat> Pins.

El bloc "gràfic de barres de trama" es troba a la secció Led. També podeu obrir el projecte llest aquí.

Pas 9: Com funciona

Aquest projecte aprofita que els motors poden generar electricitat.

Normalment, fem servir electricitat per alimentar el motor i crear moviment de rotació. Això és possible a causa d’una cosa que s’anomena magnetisme. El corrent elèctric que flueix en un cable té un camp magnètic similar al dels imants. A l'interior del motor hi ha una bobina de filferro amb molts bucles i un eix amb un petit imant unit a ell. Si un corrent elèctric prou gran circulés pels bucles de filferro, es crearia un camp magnètic prou gran per moure l’imant, cosa que faria girar l’eix.

Curiosament, el procés electromagnètic descrit anteriorment també funciona a la inversa. Si fem girar l’eix del motor a mà, l’imant giratori que s’hi fixa crearà un corrent elèctric al fil. El motor ara és un generador.

Per descomptat, no podem girar l’eix molt ràpid, de manera que el corrent elèctric generat és molt petit. Però és prou gran perquè el micro: bit pugui detectar-lo i mesurar-lo.

Ara, tanquem el commutador de diapositives (S1). El suport de la bateria (B1) alimenta el bit micro: a través del pin de 3V. El bucle "per sempre" al micro: bit comença a executar-se. A cada iteració, llegeix el senyal del pin P1 i el mostra a la pantalla LED.

Si ara bufem aire a l’anemòmetre, giraríem el motor (M1) i generaríem corrent elèctric, que fluirà fins al pin P1.

La funció "pin de lectura analògica P1" al micro: bit detectarà el corrent elèctric generat i, en funció de la quantitat de corrent, retornarà un valor entre 0 i 1023. Molt probablement, el valor serà inferior a 100.

Aquest valor es passa a la funció "gràfic de barres de trama" que el compara amb el valor màxim 100 i il·lumina tants LEDs a la pantalla micro: bits com la proporció entre els valors de lectura i màx. Com més gran corrent elèctric s’enviï al pin P1, més LED s’encendran. I és així com mesurem la velocitat del nostre anemòmetre.

Pas 10: Diverteix-te

Ara, ja que heu completat el projecte, feu volar l'hèlix i feu-ho divertir. Aquí hi ha els meus fills que intenten obtenir un rècord de ratxes de vent.