Ukur Kelajuan Angin Dengan Litar Mikro: bit dan Snap: 10 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Cerita

Semasa anak perempuan saya dan saya sedang mengerjakan anemometer projek cuaca, kami memutuskan untuk memperluas keseronokan dengan mengadakan pengaturcaraan.

Apa itu Anemometer?

Mungkin anda bertanya apa itu "anemometer". Ia adalah alat yang mengukur kekuatan angin. Saya sering melihatnya di lapangan terbang, tetapi saya tidak pernah tahu bagaimana ia dipanggil.

Kami mengeluarkan set Snap Circuits kami dan memutuskan untuk menggunakan motor dari kit. Kami menggunakan 2 batang kerajinan dari bekalan kraf kami untuk lengan baling-baling. Saya menebuk lubang di tengah-tengah masing-masing dengan awl. Kami meletakkan satu tongkat di atas yang lain dengan beberapa gam di antara mereka untuk membetulkannya membentuk dan "X". Kemudian, kami memotong gulungan kertas tandas dalam empat kepingan yang sama dan memotong lubang masing-masing dengan pisau kerajinan. Kemudian, kami mencucuk tongkat melalui kepingan kertas tandas dan memasang baling-baling tongkat kerajinan ke motor.

Bekalan

1. Microbit BBC
2. Snap: sedikit
3. Eksperimen Snap Circuits Jr.® 100
4. Tongkat Kraf
5. Craft Roll (dari kertas tandas)
6. Awal Awal

Langkah 1: Perhatikan Bagaimana Baling-Baling untuk Anemometer Dibangun

Anemometer kami meminjam idea untuk baling-baling gulungan kertas dari video di atas.

Langkah 2: Tebuk Lubang di Craft Sticks

• Ambil dua batang kerajinan.
• Cari bahagian tengah setiap tongkat kraf.
• Tebuk lubang dengan berhati-hati di tengah-tengah setiap batang kerajinan. Hati-hati jangan sampai lubang terlalu longgar kerana tongkat perlu memutar motor.

Langkah 3: Pasang Motor Litar Snap di Craft Sticks

• Pasang motor dari Snap Circuits yang dipasang ke dalam lubang pada tongkat kerajinan.
• Letakkan batang tegak lurus antara satu sama lain.

Langkah 4: Potong Empat Sayap Baling-Baling

• Ambil gulungan kertas dan bahagikannya menjadi dua kepingan yang sama dengan pensil.
• Potong sepanjang garis dan kemudian potong masing-masing dua keping dua seperti yang ditunjukkan dalam gambar.

Langkah 5: Letakkan Paper Roll Wings pada Craft Sticks

• Gunakan pisau kerajinan dan potong slot di setiap gulungan kertas cukup untuk mencucuk tongkat kraf di dalamnya.
• Letakkan sekeping gulungan kertas pada setiap batang kerajinan.

Langkah 6: Bina Skim

Gunakan skim ini.

Langkah 7: Masukkan Bersama

Tangkap semua elemen seperti gambar di atas.

Petua:

Motor menghasilkan elektrik apabila poros berputar ke arah hujung positif motor. Sekiranya (+) berada di sebelah kanan, poros mesti berpusing mengikut arah jam. Sekiranya (+) berada di sebelah kiri, poros mesti berpusing berlawanan arah jam. Uji arah yang berputar baling-baling dengan meniup udara ke arahnya. Pastikan ia berpusing ke arah yang betul. Jika tidak, sesuaikan kepingan gulungan kertas.

Langkah 8: Kod

Kod di atas membaca isyarat (kelajuan angin) yang diterima pada pin P1 (pin yang disambungkan oleh motor) dan memaparkan hasilnya pada paparan mikro: bit.

Anda boleh membina kod itu sendiri di Editor MakeCode. Anda akan menemui blok "pin baca analog" di bawah bahagian Advanced> Pin.

Blok "plot bar graph" berada di bawah bahagian Led. Sebagai alternatif, buka projek siap di sini.

Langkah 9: Bagaimana Ia Berfungsi

Projek ini memanfaatkan fakta bahawa motor dapat menjana elektrik.

Biasanya, kita menggunakan elektrik untuk menghidupkan motor dan membuat gerakan putar. Ini mungkin berlaku kerana sesuatu yang disebut magnet. Arus elektrik yang mengalir dalam wayar mempunyai medan magnet yang serupa dengan magnet. Di dalam motor terdapat gegelung wayar dengan banyak gelung dan batang dengan magnet kecil yang melekat padanya. Sekiranya arus elektrik yang cukup besar mengalir melalui gelung wayar, ia akan menghasilkan medan magnet yang cukup besar untuk menggerakkan magnet, yang akan membuat poros berputar.

Menariknya, proses elektromagnetik yang dijelaskan di atas juga berfungsi secara terbalik. Sekiranya kita memutar poros motor dengan tangan, magnet berputar yang melekat padanya akan menghasilkan arus elektrik di wayar. Motor kini menjadi penjana!

Sudah tentu, kita tidak dapat memutar poros dengan cepat, jadi arus elektrik yang dihasilkan sangat kecil. Tetapi ia cukup besar untuk mikro: bit untuk mengesan dan mengukurnya.

Sekarang, mari tutup Slide Switch (S1). Pemegang Bateri (B1) memberi kuasa mikro: melalui pin 3V. Gelung "selamanya" dalam mikro: bit mula dijalankan. Pada setiap lelaran, ia membaca isyarat dari pin P1 dan memaparkannya pada skrin LED.

Sekiranya kita sekarang meniup udara di anemometer, kita akan menghidupkan Motor (M1) dan menghasilkan arus elektrik, yang akan mengalir ke pin P1.

Fungsi "pin baca analog P1" pada mikro: bit akan mengesan arus elektrik yang dihasilkan dan, berdasarkan jumlah arus, akan mengembalikan nilai antara 0 dan 1023. Kemungkinan besar, nilainya akan lebih rendah daripada 100.

Nilai ini diteruskan ke fungsi "plot bar chart" yang membandingkannya dengan nilai maksimum 100 dan menyalakan seberapa banyak LED di skrin mikro: bit seperti perkadaran antara nilai baca dan maksimum. Arus elektrik yang lebih besar dihantar ke pin P1, semakin banyak LED di skrin akan menyala. Dan ini adalah bagaimana kita mengukur kelajuan anemometer kita.

Langkah 10: Bersenang-senang

Sekarang, setelah anda menyelesaikan projek ini, hembuskan baling-baling dan seronok. Inilah anak-anak saya yang cuba mencatat rekod angin kencang.