Covid Təhlükəsizlik Kaskası 1 -ci hissə: Tinkercad sxemlərinə giriş !: 20 addım (şəkillərlə)

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:42

Tinkercad Layihələri »

Salam dost!

Bu iki hissəli seriyada, dövrələrin necə işlədiyini öyrənmək üçün əyləncəli, güclü və təhsil vasitəsi olan Tinkercad -ın sxemlərini necə istifadə edəcəyimizi öyrənəcəyik! Öyrənməyin ən yaxşı yollarından biri də etməkdir. Beləliklə, əvvəlcə öz layihəmizi hazırlayacağıq: Covid təhlükəsizlik dəbilqəsi üçün sxemlər!

Məqsədimiz, bir insan yaxınlaşanda sizi xəbərdar edəcək bir dəbilqə yaratmaqdır. Bu yolla, aranızdakı məsafəni qorumaq üçün uzaqlaşaraq Coviddən təhlükəsiz qala bilərsiniz.

Bu layihənin sonunda, Tinkercad istifadə edərək sxemlərin və proqramların dizaynı haqqında əsas anlayışa sahib olacaqsınız. Bu çətin görünsə də, narahat olmayın! Bütün proses boyunca sizə yol göstərmək üçün burda olacağam - sadəcə öyrənin və zövq alın!

Təchizat:

Ehtiyacınız olan tək bir Tinkercad hesabıdır! Hesabınız yoxdur? Www.tinkercad.com saytında pulsuz qeydiyyatdan keçin

Addım 1: Tinkercad açın

Tinkercad -a daxil olun (və ya hələ qeydiyyatdan keçməmisinizsə).

Tablosuna daxil olduqdan sonra sol yan çubuğa gedin və "Dövrlər" seçin.

Daha sonra, "Yeni Dövrə Yarat" ı seçin (narıncı ilə çevrilmişdir). Burada, yaradıcı olmaq və istədiyimiz dövrələri dizayn etmək azadlığımız var. Həqiqi həyatda bir qurmadan əvvəl, real dünyada necə işlədiklərini görmək üçün sxemlərinizi dəqiq bir şəkildə simulyasiya edə bilərsiniz!

İndi başlamağa hazırıq!

Addım 2: Layihənizi Başlıqlandırın

"Yeni Dövrə Yarat" düyməsini basdıqdan sonra bu boş iş sahəsi ilə qarşılandınız.

Hər şeydən əvvəl hər şey - bütün layihələrimiz tablosumuzda (əvvəlki addımdan) saxlanılacaq, buna görə də layihələrimizi adlandırmağımız vacibdir ki, onları daha sonra xatırlayaq və tapa bilək!

Sol yuxarıya baxsanız, sizin üçün yaradılan əyləncəli təsadüfi bir başlıq olacaq. Başlığı öz adınızla əvəz etmək üçün üzərinə vura bilərsiniz. Burada "Covid Təhlükəsizlik Dəbilqəsi" adını verdim.

Addım 3: Mikro: bitimizi əlavə edin

Layihəmizə micro: bit əlavə edərək başlayacağıq.

Mikro: bit, proqramlaşdırmağı öyrənə biləcəyiniz kiçik bir kompüterdir. LED işıqlar, kompas və özelleştirilebilir düymələr kimi bir çox gözəl xüsusiyyətə malikdir!

Bu mikro: bit, sensorlarımızdan gələn bütün məlumatları emal edəcək (daha sonra əlavə edəcəyik). Mikro: bit də bizə bu məlumatı anlaya biləcəyimiz asan bir şəkildə verəcək.

Bunu iş sahəmizə əlavə etmək üçün sağdakı yan çubuğu istifadə edəcəyik. Burada istifadə edə biləcəyiniz bir çox komponent tapa bilərsiniz. Hələlik hər şeyə məhəl qoymayaq və "mikrobit" axtaraq.

Mikro: bit seçin və onu iş sahəsinə gətirin.

Addım 4: Sensorumuzu əlavə edin

İndi micro: bit -ə sahib olduğumuza görə bir sensor əlavə edək. Passiv İnfraqırmızı sensoru üçün qısa olan PIR sensoru deyilən bir şey əlavə edəcəyik.

PIR infraqırmızı radiasiyanı və ya istiliyi aşkar edə bilər. İnsanlar istilik verdikləri üçün divarlar, su şüşələri və yarpaqlar kimi cisimlər vermədikləri üçün bu sensorlar insanların yaxınlıqda olduğunu aşkar etmək üçün istifadə edilə bilər.

Ümumiyyətlə, 5m (16ft) məsafəyə qədər "görə bilir", bu yaxşıdır, çünki bu, insanlar yaxınlaşdıqda 2m (6ft) sosial uzaqlaşma qaydalarına çatmadan reaksiya verməyimizə imkan verəcək.

Addım 5: Komponentləri anlayın

İndi iki hissəyə sahib olduğumuza görə, mikro: bitin PIR sensoru ilə əlaqə qurmasına imkan vermək üçün onları necə birləşdirə bilərik?

Tinkercad -da olduqca sadədir. PIR sensorunun altında 3 sancaq olduğunu görə bilərsiniz.

1. Siçanını onların üzərinə apardığınızda, ilk pinin "Siqnal" pin olduğunu görürsünüz, bu da bir insanı algıladığında siqnal verəcəyini bildirir.
2. İkinci pin "Güc" dir, burada PIR sensorunu açmaq üçün elektrik mənbəyi bağlayırıq.
3. Üçüncü pin, "istifadə olunan" elektrik enerjisinin hamısının PIR sensorundan çıxacağı yerdir.

Mikroun altındakı tellərin qoşula biləcəyi 5 nöqtənin də olduğunu görə bilərsiniz. Siçanını onların üzərinə aparın.

1. İlk 3 nöqtə P0, P1 və P2 olaraq etiketlənir. Bu nöqtələr fərdiləşdirilə bilər və ya siqnal qəbul edə bilər (giriş) və ya siqnal ata bilər (çıxış). Bu nöqtələrdən istifadə edə biləcəyimiz bir çox fərqli yol var, çünki onlar çox özelleştirilebilir! Bu barədə daha sonra…
2. 3V nöqtəsi 3 volt elektrik mənbəyidir. PIR sensorumuzun elektrik mənbəyinə ehtiyacı olduğunu unutmayın? Yaxşı, bu elektrik enerjisini mikro: bitin 3V nöqtəsindən əldə edə bilərik!
3. GND nöqtəsi, işini etdikdən sonra elektrikin "çıxa biləcəyi" "yer" üçün qısadır. PIR sensorunun şnurunu bura qoşmaq olar.

Addım 6: Komponentləri birləşdirin

Pimləri bağlamaq üçün əvvəlcə imlecinizlə bir pin vurun. Sonra fərqli bir pin vurun (ilk pimi bağlamaq istədiyiniz yerə). Bir tel meydana gəldiyini görəcəksiniz! İstəyirsinizsə telin rəngini dəyişdirmək üçün vura bilərsiniz. Ya da səliqəsiz görünürsə onu silə və yenidən cəhd edə bilərsiniz. Telləri təmiz bir şəkildə çəkməyə çalışın ki, hər telin daha sonra harada olduğunu izləyə biləsiniz!

Kabellərinizi bağladıqdan sonra, əlimdəki ilə uyğun olub olmadığını yoxlayın. Əgər belədirsə, əla! Yoxdursa, narahat olmayın! Telləri silin və yenidən cəhd edin.

Yəqin ki, indi nə olduğunu təsəvvür edə bilərsiniz. Sadə bir döngədir:

1. Elektrik mikro tərk edir: bit →
2. → "Güc" pinindən PIR sensoruna daxil olur →
3. → bəzi PIR sensoru daxilində işləyir →
4. → "Zəmin" pinindən və ya "Siqnal" pinindən PIR sensorundan ayrılır →
5. → mikro: bitin "Ground" pininə və ya "P0" pininə gedir

Addım 7: Dövrümüzün Simulyasiyası (1 -ci hissə)

Tinkercad -da sxemlər yaratdığımız zaman onları simulyasiya edə bilərik.

Bu şəkildə, dövrəmizin komponentlərinin real dünyada necə reaksiya verəcəyini görmək üçün təcrübə edə bilərik ki, bu da "sınaq-yanılma" etmədən və işləməyəcək bir şeyə vaxt və pul xərcləmədən dövrə planlaşdırmağa və dizayn etməyə kömək edə bilər!

Dövrümüzü simulyasiya etmək üçün sağ üst tərəfdəki "Simulyasiyanı Başla" düyməsini basın …

Addım 8: Dövrümüzün Simulyasiyası (2 -ci hissə)

Simulyasiya işləyərkən, dövrəmizlə qarşılıqlı əlaqə qura bilərik.

PIR sensorunu vurun. Bir top görünəcək. Bu topun bir insan olduğunu düşünün. O insanı vurub hərəkət etdirə bilərsiniz.

Topu PIR sensoru yaxınlığındakı qırmızı zonanın içərisinə hərəkət etdirdiyiniz zaman sensorun işıqlandığını görə bilərsiniz. Bu doğrudursa, hər şeyi düzgün bağlamısınız! Topu PIR -ın aşkarlama zonasından çıxardığınız zaman, sensor yanmağı dayandırır. Onunla oynayın!

Topun aşkarlama zonasında olduğu, lakin hərəkətsiz olduğu zaman PIR -in aktivləşmədiyini də görə bilərsiniz. İnsanlar çox hərəkət etdikləri üçün bu problem deyil, buna görə də sensor demək olar ki, həmişə yaxınlığınızdakı insanları aşkar edəcək.

Bəs mikro: bit? Siqnal telini artıq bağladıq, bəs niyə heç nə baş vermir ?!

Narahat olmayın, bu gözləniləndir!

Siqnal telini bağlasaq da, mikro: bit kompüter PIR sensorunun verdiyi məlumatla nə edəcəyini bilmir. Növbəti addımda bunu proqramlaşdıraraq nə edəcəyimizi söyləyəcəyik.

Addım 9: Kod blokunun əsasları

Simulyasiyadan çıxın və sonra "Kod" düyməsini basın ("Simulyasiyanı Başlat" ın yanındakı). Bu, sağda yeni, daha böyük bir yan çubuğu açacaq.

Dövrləri təyin etmək və simulyasiya etməklə yanaşı, Codeblocks istifadə edərək Tinkercad -da proqramlaşdıra bilərik. Kod blokları, Javascript, Python və ya C kimi daha inkişaf etmiş dillərə girməzdən əvvəl kodlaşdırmağa əla bir giriş olan proqramlaşdırmanın arxasındakı məntiq haqqında öyrənməyin asan bir yoludur.

Codeblock mühiti ilə tanış olmaqdan başlayaq. Codeblock kenar çubuğunun sol tərəfində, sürükləyib ata biləcəyiniz kod blokları var. Sağ tərəfdə faktiki kodunuz var. Bəzi parçaları sürükləyərək ataraq araşdırmağa çalışın.

Siz tanış olduqdan sonra, kodlaşdırma boşluğunu təmizləyin (blokları sağ altdakı zibil qutusuna sürükləyərək), beləliklə, dövrə kodumuzu əlavə etməyə başlaya bilərik.

Addım 10: Mikro: bitin proqramlaşdırılması (1 -ci hissə)

"Giriş" bloklarını axtarmağa başlayaq və "pindəki [P0] sürükləyərək [Yüksək] olaraq dəyişək". Bu girişdir, çünki bu mikro: bit məlumatlarını qidalandıracaq.

Əsasən, P0 nöqtəsi (siqnal telimizin bağlandığı yer) iki dəyərə malik ola bilər: yüksək və ya aşağı. Yüksək bir siqnal var, aşağı isə siqnal yoxdur deməkdir.

PIR sensoru müdaxilə edəni aşkar edərsə, siqnal yüksək və ya aşağı olardı? Yüksək cavab verdinizsə, haqlısınız! Alternativ olaraq, aşkarlama zonasında heç bir təcavüzkar olmadıqda (və ya nadir hallarda təcavüzkarın hərəkətsiz olduğu halda), aşağı elektrik siqnalı olacaq.

Buna görə kodumuzun arxasındakı məntiq əsasən: "bir şəxs aşkar edildikdə _ edin".

Hal -hazırda heç bir şey etməz, çünki bunun üçün bir şey təyin etməmişik (boşdur). Odur ki, bunu bir şey etməyə məcbur edək.

Addım 11: Mikro: bitin proqramlaşdırılması (2 -ci hissə)

"Show leds" adlı bir çıxış kod bloku əlavə edək. Bu kod bloku mikro: bitdəki işıqlarla qarışmağa imkan verir. İstədiyiniz dizaynı yaratmaq üçün LED şəbəkəsini dəyişə bilərsiniz. Gülümsəyən bir üz əlavə etdim. Bu bir çıxışdır, çünki micro: bit məlumat verir.

Sonra, giriş kod blokundakı [YÜKSEK] dəyərini [LOW] olaraq dəyişdirək.

Siqnalı yüksəkdən aşağıya dəyişdiyimiz üçün kodumuz indi deyir:

P0 -da aşağı siqnal olduqda, gülümsəmək üçün LEDləri yandırın

Bu o deməkdir ki, aşkarlama zonamızda hərəkət edən heç kim olmadıqda, təhlükəsiz olduğu üçün micro: bit gülümsəyən bir üz göstərəcək! =)

Addım 12: Mikro: bitin proqramlaşdırılması (3 -cü hissə)

Algılama zonasında heç kim olmadıqda mikro: bitin nə edəcəyini bilirik. Biri var olanda necə olar?

Bunu da müəyyən edək. Başqa bir giriş kod bloku əlavə edin "pin [P0] [Yüksək] olaraq dəyişdirildi".

Bu dəfə [YÜKSEK] olaraq buraxacağıq, çünki bir şəxs aşkar edildikdə bir şey etmək üçün istifadə edəcəyik.

Başqa bir LED çıxışı əlavə edin və dizayn yaradın! Qaşqabaqlı bir üz istifadə etdim, çünki həmin şəxs aşkarlama zonasında olduqda daha az təhlükəsiz ola bilər! = (

Addım 13: Kodumuzu sınayın

Simulyasiyanı bir daha işlədin. Top ətrafında hərəkət edin (aka şəxs) və mikro: bitinizin necə reaksiya verdiyini görün.

İstədiyinizi etmirsə, əvvəlki addımı təkrarlayın və ekran blokumla kod bloklarınızı yoxlayın. Təslim olma!:)

Addım 14: Əlavə PIR Sensorları əlavə edin

Əvvəlki addımdakı kodunuz düzgün işləyirsə, əla iş! İndi layihəmizi davam etdirək.

İndiyə qədər yalnız bir bölgədəki insanları aşkar edə bilmək üçün yalnız bir PIR sensoru istifadə etdik. Bəs ətrafımızdakı qalan yer haqqında nə demək olar? Daha çox sensora ehtiyacımız var!

Hələ də açıqdırsa, Kodun yan çubuğunu ("Kod" düyməsini basaraq) bağlayın və başqa bir PIR sensoru axtarın. İş yerinizə əlavə edin və tel edin.

Qeyd: Bu ikinci PIR sensorunun siqnal pinini P1 və ya P2 -yə bağlayın (P1 -ə bağladım). P0 -a bağlamayın, çünki bu nöqtə artıq ilk sensor tərəfindən istifadə olunur. Bunu etsəniz, micro: bit hansı PIR -in siqnal göndərdiyini deyə bilməyəcək!

Tinkercad iş yerində hər iki PIR sensoru yuxarıya qoysam da (ekranı daha təmiz etmək üçün), əslində PIR -ləri dəbilqəyə bağladığınız zaman, bir PIR sensoru dəbilqənin sol tərəfinə bərkidilə bilər ki, sol tərəfi tarar. siz, digəri isə sağ tərəfinizdəki sahəni taramaq üçün dəbilqənin sağ tərəfinə yerləşdirilə bilər.

Addım 15: 2 -ci PIR üçün əlavə kod əlavə edin

Kodu bir daha açın və birincisinə bənzər ikinci kod blokları əlavə edin. Ancaq bu dəfə yeni kod bloklarının açılan düyməsini vurun və P1 (və ya yeni PIR -ı P2 -yə bağlamısınızsa P2) seçin.

Soldakı PIR sensoru üçün (P0 ilə əlaqəli), LED çıxışının kod blokunu dəyişdirdim ki, LED ızgarasının sol tərəfi işıqlansın. Eynilə, sağdakı PIR sensoru üçün LED çıxış kod blokunu dəyişdirdim ki, LED ızgarasının sağ tərəfi işıqlansın.

Nə PIR aktivləşdirilsə də, təhlükəsiz olduğu üçün LED ızgara hələ də gülümsəyən bir üz göstərəcək!

Addım 16: Birdən çox PIR üçün Kod Testi

Kod bloklarını düzgün əlavə etdikdən və düzəltdikdən sonra kodunuzun işləyib -işləmədiyini yoxlamaq üçün yenidən simulyasiya edin.

Top/insan sol PIR -in aşkarlama zonasına köçürüldükdə, mikro: bitdəki LED şəbəkə sol tərəfi işıqlandırmalıdır.

Eynilə, bir şəxs sağdakı aşkarlama zonasında hərəkət edərsə, LED sağ tərəfdə yanar.

Addım 17: Siqnal əlavə edin

İndi əhatə etdiyimiz iki əsas kor nöqtəyə sahib olduğumuza görə (daha çox ərazini əhatə edəcək əlavə PIR sensorlar və ya mikro: bitlər əlavə etməyi seçə bilərsiniz), bir addım daha irəli gedək.

PIR işə salındıqda həyəcan siqnalı eşitmək istəyirsinizsə nə etməli? Nəinki xəbərdarlıq edərdiniz (məsələn, yuxuda olduğunuz zaman), həm də şəxsi məkanınıza girənləri qorxudaraq həm sizi, həm də təcavüzkarı Coviddən qoruya bilərsiniz.

Sağdakı yan çubuğa gedin və "piezo" axtarın. Kiçik "dinamiklər" və ya "buzzers" dir, içərisində elektrik cərəyanı keçəndə titrəyən və yüksək bir səs -küy yaradan bir səthi var.

Piezo üzərində iki sancaq var. Mənfi pini mikro: bitin torpağına bağlayın və pozitiv pini mikro: bitin qalan P2 nöqtəsinə bağlayın. Bu şəkildə nəzarət edə bilərik ki, səs siqnalı yalnız micro: bit elektrik cərəyanını P2 pinindən buraxanda səslənsin.

Qeyd: Piezonun pinlərindən birinə (ya pin) bir rezistor əlavə etdiyinizə əmin olun. Bu, piezoya gedən cərəyanı məhdudlaşdırmağa imkan verəcəkdir. Əks halda, məhdudiyyətsiz miqdarda cərəyan mikroları qıra bilər: bit, piezo və ya hər ikisi!

Mən 1000 ohm rezistor qoydum, amma hər şeyi qoya bilərsiniz. 500 ohm - 2000 ohm olan bir şey qoymağı məsləhət görürəm. Müqavimət nə qədər aşağı olarsa, bir o qədər çox cərəyan olacaq, buna görə səs -küy daha yüksək olacaq

Addım 18: Buzzerin kodlaşdırılması

LED şəbəkəsi kimi, səs siqnalının düzgün işləməsini təmin etmək üçün mikro: biti proqramlaşdırmalıyıq. Kimsə aşkarlama zonamızda olanda səs siqnalı fasiləsiz çalırsa əsəbi ola bilər, ona görə də kodlaşdıraq ki, bir şəxs aşkarlama zonasına girəndə (bizə kiminsə gəldiyini bildirəndə) yalnız bir dəfə səslənsin.

Bunu etmək üçün P2 pinini işə salaq. "Başlanğıcda" kod bloku və altına "analgo set pitch pin [P2]" kodu əlavə edin.

Sonra, hər "pin üzərində] [kodunu [YÜKSEK] olaraq dəyişdirin" kod blokunun içərisinə, LED çıxış kod blokunun altına bir "analog pitch" çıxış kod bloku əlavə edin (bu ifadə qarışıqdırsa, yuxarıdakı ekran görüntüsünə baxın!).

Bu analog kod bloku iki parametr təyin etməyə imkan verir: meydança və vaxt.

• Vaxt ayarı tonu nə qədər çalacağını izah edir. 500 ms -ə qoydum (istənilən nömrəni seçə bilərsiniz).

• Sahə bizə tonun nə qədər yüksək olması lazım olduğunu söyləyir.

  Burada hər PIR üçün fərqli bir tezlik seçin. Birini 100 (aşağı meydança) və digərini 400 (yüksək meydança) olaraq təyin etdim. Bu yolla, hansı PIR sensorunun təkcə ton tərəfindən tetiklendiğini anlaya bilərsiniz (hətta LED şəbəkəsinə baxmadan)

Addım 19: Son Simulyasiya

İndi hər şeyin işlədiyinə əmin olmaq üçün simulyasiyanızı son dəfə işlədin.

Bu Təlimatçılığı təkrarlamısınızsa, bir şəxs sol tərəfdəki aşkarlama zonasına girəndə sizi xəbərdar etmək üçün qısa bir ton səslənməli və LED şəbəkəsinin sol tərəfi işıqlanmalı və bu cihazdan girən bir şəxsin olduğunu bildirməlidir. sol.

Bir şəxs sağ tərəfdəki aşkarlama zonasına girəndə, sizi xəbərdar etmək üçün yüksək bir ton qısa bir şəkildə səslənməlidir və LED şəbəkəsinin sağ tərəfi yanaraq, bir müdaxilənin sağdan gəldiyini bildirir.

Heç kim heç bir aşkarlama zonasında olmadıqda, LED ızgara təhlükəsiz olduğunuzu söyləyərək xoşbəxt bir üz göstərməlidir!

Addım 20: Son Düşüncələr və Gələcək Layihələr

Əgər bu təlimatı yerinə yetirmisinizsə, təbrik edirəm! Mübarizə etsəniz və ya tamamlaya bilməsəniz də, əminəm ki, heç olmasa Tinkercad haqqında bir neçə şey öyrənmisiniz və bu, çox vacib işdir!

İndi işləyən bir sosial uzaqlaşdırıcı siqnalizasiya sxeminiz varsa, bir sonrakı addımı atmaq və bunu real dünyada qurmaq istəyirsinizsə, təchizatı satın ala və telləri tam olaraq bu Tinkercad iş sahəsindəki kimi bağlaya bilərsiniz.

Yuxarıdakı şəkil, bu Təlimat kitabında qurduğumuz eyni sxemdən istifadə edərək üzərində işlədiyim dəbilqənin 3D modelidir (.stl). Yanlarda 2 PIR sensoru, ön tərəfə quraşdırılmış mikro: bit (LED ızgarasını görmək üçün) və səs siqnalları var.

Yalnız öz yaradıcılığınızı istifadə etmək istəyirsinizsə, dövrənizi dəbilqəyə isti yapışdıraraq daha bir addım atmaqdan çekinmeyin. Əks təqdirdə, bu dəbilqəni bir araya gətirəcəyimiz növbəti Instructable -ı izləməyə davam edin!

Diqqət yetirin: Əgər gəncsinizsə, dövrə və dəbilqə qurarkən alətlərdən istifadə etmək üçün bir qəyyumdan kömək istəyin.

Ümid edirəm bu dərsdən zövq aldınız və Tinkercad haqqında öyrəndiklərinizi yaradıcı olmaq və öz layihələrinizi yaratmaq üçün istifadə edə bilərsiniz. Hamınızın yaratdıqlarınızı görməyi səbirsizliklə gözləyirəm, buna görə də şərhlərinizdə layihələrinizi əlaqələndirməyi unutmayın!

2021 əyləncəli və öyrənmə dolu olsun!