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

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:34

Priča

Kako smo moja kći i ja radile na anemometru za vremenske projekte, odlučili smo proširiti zabavu angažiranjem programa.

Što je anemometar?

Vjerojatno se pitate što 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 Snap Circuits i odlučili koristiti motor iz kompleta. Za krakove propelera koristili smo 2 zanatska štapa iz naših zanatskih potrepština. Probio sam šilom rupu u sredini svake. 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 nožem za zanate. Zatim smo provukli štapiće kroz komade toaletnog papira i pričvrstili propeler zanatskih štapića na motor.

Pribor

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 propeler za anemometar

Naš anemometar ideju za propeler u roli papira posuđuje iz gornjeg videa.

Korak 2: Izbušite rupu u zanatskim štapovima

• Uzmite dva zanatska štapa.
• Pronađite sredinu svakog od zanatskih štapića.
• Pažljivo izbušite rupu 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 štapiće okomito jedan na drugi.

Korak 4: Izrežite četiri krila propelera

• Uzmite papirnatu rolu i podijelite je olovkom na dva jednaka dijela.
• Izrežite uzduž linije, a zatim prerežite svaki od dva dijela na dva dijela kao što je prikazano na slici.

Korak 5: Stavite krila od papirnatih rola na štapiće za zanate

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

Korak 6: Izgradite shemu

Koristite ovu shemu.

Korak 7: Sastavite to

Uklopite 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 (+) s lijeve strane, vratilo se mora okretati u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Provjerite smjer okretanja propelera tako da u njega unesete malo zraka. Pazite da se okreće prema ispravnom smjeru. U suprotnom, namjestite komade papira u roli.

Korak 8: Kodiranje

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

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

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

Korak 9: Kako to radi

Ovaj projekt koristi činjenicu da motori mogu generirati 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 zavojnica žice s mnogo petlji i osovina s malim magnetom pričvršćenim na nju. Ako kroz petlje žice teče dovoljno velika električna struja, to bi stvorilo dovoljno veliko magnetsko polje za pomicanje magneta, zbog čega bi se vratilo vrtjelo.

Zanimljivo je da gore opisani elektromagnetski proces također djeluje 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. No, dovoljno je velik da ga micro: bit otkrije i izmjeri.

Zatvorimo klizni prekidač (S1). Držač baterije (B1) napaja micro: bit kroz 3V pin. 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 otkrit će generiranu električnu struju i, na temelju količine struje, vratit će 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 najvećom vrijednošću 100 i svijetli onoliko LED dioda na ekranu micro: bit koliko je omjer između pročitanih i maksimalnih vrijednosti. Što je veća električna struja poslana na pin P1, više LED dioda na ekranu će zasvijetliti. I ovako mjerimo brzinu našeg anemometra.

Korak 10: Zabavite se

Sada, kada ste završili projekt, raznesite propeler i uživajte u zabavi. Ovdje moja djeca pokušavaju postići rekord udara vjetra.