MakerBit sizə Milad ağacınızın altındakı suyu yoxlamağı xatırlada bilərmi ?: 7 addım

2024 Müəllif: John Day | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2024-01-30 07:46

Təzə kəsilmiş ağac bir çox evdə ənənəvi bayram bəzəyidir. Şirin su ilə təmin etmək vacibdir. Ağacınızın altındakı suyu yoxlamağı xatırlatmağa kömək edəcək bir bəzək əşyasının olması xoş olmazmı?

Bu layihə, hesablama qabiliyyətli cihazların gündəlik həyatımızda necə işlədiyini göstərən bir seriyanın bir hissəsidir. Sadə bir su səviyyəsi detektorunun ağac şəkilli bəzəkdəki işıqlarla aşağı bir su səviyyəsini necə göstərə biləcəyini göstərmək üçün MakerBit istifadə edir. İzlədiyimiz addımlar aşağıda göstərilmişdir.

Diqqət: Bu yalnız bir anlayışın nümayişidir. Burada göstərilən montaj əsl ağacın qurumasının qarşısını almaq üçün nəzərdə tutulmamışdır. Həqiqi bir ağac ilə hər hansı bir su səviyyəsi sensoru istifadə etməyinizə qərar verməzdən əvvəl, 6-cı addımdakı aşağıdakı təhlükəsizlik xəbərdarlığını oxumalısınız.

Addım 1: Komponentləri toplayın

• Roger Wagner -in MakerBit+R
• mikro: bit nəzarətçisi (Həqiqi nəzarətçi MakerBit+R başlanğıc dəstinə daxildir. Mikro: bitdə göstərilən plastik qutu aksessuarı ayrıca satılır. Məsələn, bu link Amazonda satılan birini göstərir.)
• Şerit kabel (daxil)
• 9 voltluq batareya konnektoru (daxil)
• 9v Batareya (daxil olmaqla, həm də asanlıqla mövcuddur)
• Su sensoru (Bizimkilər Elegoo 37-Sensor dəstində gəldi. İnternetdə ayrıca mövcuddur.)
• Hər iki ucunda qadın kontaktları olan 3 tullanan tel. (daxil)
• Bəzi LEDlər (daxil edilir; aşağıda digər fotoşəkillərdə göstərilmişdir)

Addım 2: Hər şeyi bağlayın

A. MakerBit Əlaqələri

Mikro: biti MakerBit -ə daxil edin. Proqramlaşdırma məqsədi ilə kompüterinizə qoşulmaq üçün onunla birlikdə gələn USB kabelinə ehtiyacınız olacaq. Proqramlaşdırdıqdan sonra cihazı yalnız 9 voltluq batareya ilə işlədə bilərsiniz.

Qarışıq LED lent kabelini LEDlər 11-16 üçün qara yuva başlığına qoşun. Üç keçid telinin 3 yuvalı konnektorunu pin başlığındakı A0 etiketli sıradakı qara, qırmızı və ağ dirəklərə bağlayın. Qara GND (torpaq), qırmızı +5v, ağ isə "siqnal" üçün Analog pin 0 olacaq).

Batareyanı bağlamaq vaxtı deyil, amma ikinci fotoşəkil hara gedəcəyini göstərir.

B. Nəm sensorunu qoşun

Tellərin digər ucları, üçüncü fotoşəkildə göstərildiyi kimi, sensorun üç sancağına xüsusi bir şəkildə keçməlidir. "S" etiketli pimi MakerBit üzərindəki ağ yazıya bağlayın. "+" Pinini qırmızı dirəyə bağlayın. Nəhayət, " -" pinini qara dirəyə bağlayın. Yaxşı nizamı qorumaq üçün postlarla eyni rəngli tellərdən istifadə etdik.

C. LEDləri lent kabelinə daxil edin

4 işıqdan istifadə edirik: biri qırmızı, biri sarı, iki yaşıl. Diqqət yetirin ki, hər bir LED -də iki pin var. Bir pin digərindən qısadır. Qısa pinə diqqət yetirin. Kiçik üçbucağın olduğu tərəfdəki bağlayıcıya daxil olur.

Bu layihədəki kod, kabelin ortasında 11, 12, 13 və 14 pinləri üçün olan dörd bağlayıcıdan istifadə edir. MakerBit üzərindəki qara rozetkanın etiketlərini yoxlayın və hər pin nömrəsi ilə hansı pinlərin getdiyini görün.. Sonra tellərin sancaqlar ilə necə əlaqəli olduğunu görmək üçün kabeli araşdırın. İpucu: ağ-qara cüt 12-ci pinlə bağlanır. Şəkillər hansı tellərin istifadə olunacağını göstərir.

Beşinci fotoşəkil hər şeyi bağladığını və getməyə hazır olduğunu göstərir.

Addım 3: Planı anlayın

Bu layihədəki su sensoru, hamısı bir -birindən bir az aralı tutulan elektrik kontakt şəbəkəsinə malikdir. Quruduqda açıq açar kimidir. Nəm olduqda, su təmaslar arasında elektrik keçirir. Dərinləşdikcə təmaslar nəmlənir və elektrik keçirə bilir. Bu şəkildə, sensor suyun səviyyəsini dərinlik dəyişdikcə artan və ya azalan elektrik axınına müqavimət olaraq göstərə bilər. Sensorun nəmə qarşı həssaslığını artıran və nəm miqdarını mikro: bitin (MakerBit vasitəsi ilə) analoq pininə rəqəm olaraq bildirən bəzi sadə əlavə sxemlər var.

Sıfır, sensorun qurudulması deməkdir, yəni ən böyük müqavimətə malikdir. Sıfırdan böyük bir rəqəm, sensorun su algıladığı deməkdir. Su nə qədər dərin olsa, sayı o qədər çox olar. Sayı artdıqca işıqları yandırırıq, sayı azaldıqca söndürürük.

Testlərimiz göstərdi ki, su səviyyəsindəki dəyişikliklərə cavab olaraq sensorun oxunması gözlənildiyi kimi artır və azalır. Su aşağı düşəndə daha həssas olur və quruduğunu çox aydın şəkildə göstərir. Su vəziyyəti haqqında ümumi bir fikir formalaşdırmaq üçün kifayət qədər məlumat verir. Dərin bir suyun səviyyəsini dəqiq ölçmək üçün bu sensora etibar etməzdik. Şükürlər olsun ki, məqsədlərimizin dəqiq dərinliyini bilməyimizə ehtiyac yoxdur.

Dörd LEDli sadə bir ekran ağacın nə vaxt daha çox suya ehtiyac duyacağını bizə xəbər verə bilər. Bizim bazamızda qırmızı LED, sonra iki yaşıl ilə üstü sarı bir LED var. Plan, ağacın altındakı suyun səviyyəsi aşağı və aşağı düşdükcə bu işıqları yandırıb söndürməkdir. Yaşıl suyun mövcud olduğunu göstərir. Sarı su az olduğunu göstərir. Qırmızı quru deməkdir.

Addım 4: Ekranı qurun

Bu hissə təsəvvürünüzə qalır. Nə etdiyimizi göstərəcəyik. Köhnə bir təbrik kartından və ya hər hansı bir şeydən istifadə edə bilərsiniz.

Kiçik bir ağac kəsin və dörd LED -i tutmaq üçün deliklər qazın. LED -i bəzəyin arxasından içəri keçirin, amma sonuna qədər deyil, yalnız LED -in dodağına qədər. LEDləri arxa tərəfində bir az lentlə yerində saxlayın. LED -lərin necə qurulacağına dair faydalı məlumatlar üçün bu linkə baxın.

Addım 5: Kod

MakeCode onlayn blok tipli redaktoru bu layihə üçün çox yaxşı işləyir. Şəkil kodun ekran görüntüsünü göstərir.

Redaktoru bu linkdən istifadə edərək redaktə etməyə hazır olan bir brauzer pəncərəsində aça bilərsiniz: https://makecode.microbit.org/#pub:_H5h9T7KasE46. Kod nə edir?

Başlat bölməsində, micro: bit-in quraşdırılmış LED displeyindən istifadə etməməyi bildirir. Bu təlimat, layihəmizdə istifadə etməyimiz üçün rəqəmsal pinləri azad edir. Sonra qırmızı LED -i yandırır (pin 11), digər üç LED -i söndürür.

Əbədi bölməsində, 0 pinindəki sensordan gələn ədədi dəyəri oxuyur. Sonra bir sıra "Əgər… Sonra" blokları, bu dəyəri sensoru suya batıraraq eksperimental olaraq təyin etdiyimiz (bir qədər ixtiyari) sabitlərlə müqayisə edir. Bu sabitlər üçün fərqli dəyərləri sınamaqdan çekinmeyin.

Sensor dəyəri artdıqca proqram daha çox LED -i yandırır. Dəyər kiçildikcə onları söndürür.

Bir fasilə blokunu sonsuz bir döngəyə daxil etmək yaxşı bir kodlaşdırma təcrübəsidir. Fasilə mikro: bitə qısa müddət ərzində başqa şeylər üzərində işləmək imkanı verir. Bu kod bir saniyəyə bərabər 1.000 milisaniyəyə durur, yəni suyun səviyyəsini dəqiqədə 60 dəfə yoxlayırıq.

Kodu tərtib etmək üçün MakeCode redaktorundan istifadə edin və sonra MakerBit -ə yükləyin. Bu bağlantı, bunun necə ediləcəyi ilə bağlı rəsmi bələdçiyə bağlanır.

Addım 6: Yoxlayın !

Batareyanı MakerBit -ə qoşun və sensoru suya qoyun. Suya metal şeritler qoyaraq yalnız ucunu qoymaq üçün diqqətli olun. Tellərin bağlandığı yerdə elektron komponentləri quru saxlayın.

BU GÜVENLİK XƏBƏRDARLIĞINI oxuyun: Quru ağac yanğın təhlükəsidir. Yanğına səbəb ola bilər və evinizi yandıra bilər. Ağacınızın suya nə vaxt ehtiyac duyacağına qərar vermək üçün yalnız su səviyyəli sensora etibar etməməlisiniz. Bu yazıda təsvir olunan qurğu, yalnız su səviyyəli sensorların gündəlik istifadədə necə işləyə biləcəyini göstərmək üçün nəzərdə tutulmuşdur. Ancaq buna bənzər qurğular ağacı qurumağa qarşı qoruya bilməz. Ağacınızın ehtiyac duyduğu suyun olmasını təmin etmək üçün hələ də ağacınızı vizual olaraq yoxlamalı və hər zaman təhlükəsiz bir gözləməyə ehtiyacınız olacaq.

Sensoru ağacın altındakı su anbarına yerləşdirin və ekranı görə biləcəyiniz yerə qoyun. Ağacınızı müntəzəm olaraq yoxladığınız zaman, suyun səviyyəsi dəyişdikcə LED -lərin necə dəyişdiyinə diqqət yetirin. Məlumat sensorların necə işlədiyini öyrənməyə kömək edə bilər və ağacınızın altındakı suyu yoxlamağı xatırlatmağa kömək edə bilər.

Addım 7: Müəllimlər üçün: STEAM Çağırışları və Təklif Edilən Standartlar

BUHAR ÇAĞIRLARI

Maker problemi: Ekrana gedən telləri uzatın ki, əslində onu həqiqi bir ağacda daha yüksəkdə asasınız.

Alət problemi: MakerBit ilə tanış olun! LEDləri MakerBit -in qara qutu konnektoruna qoşulmuş prizlərdən və kabeldən istifadə edərək MakeBit -in hər hansı bir rəqəmsal pininə qoşa bilərsiniz. Bu nümunədə 11 -dən 14 -ə qədər rəqəmlər istifadə olunur. 5 -dən 8 -ə qədər fərqli sancaqlar istifadə etmək üçün quruluşu və kodlaşdırmanı dəyişə bilərsinizmi?

Elm problemi: Sensorun davranışını araşdırın. Aşağıdakı təcrübələri edin.

1. Sensoru yaxşıca qurutun, sonra ölçülmüş addımlarla suya daxil edin, məsələn, hər dəfə bir millimetr. Hər işığın yandığı dərinliyi qeyd edin.
2. Sensoru yenidən qurudun. Sonra metal zolaqların üst hissəsinə qədər suya batırın. Bir anda bir millimetr kimi ölçülü addımlarla çəkin. Hər bir işığın sönmə dərinliyini qeyd edin.
3. Topladığınız məlumatları qiymətləndirin. İşıqlar hər iki istiqamətdə eyni su səviyyəsinə cavab verirmi? Nömrələr uyğun gəlmirsə, müşahidə etdiyiniz davranış üçün mümkün izahların siyahısını tərtib edin.

Riyaziyyat problemi: Suyu dəqiqədə və ya saatda bir dəfə yoxlamaq üçün fasilə blokuna qoymalı olduğunuz milisaniyələrin sayını hesablayın.

Mühəndislik çətinliyi: Bu cihazın müxtəlif yollarla istifadə oluna biləcəyini düşünün. Daldırma istiqaməti nəticəsində ortaya çıxan oxunuşdakı fərq bu cihazın həqiqi tətbiqində əhəmiyyətli ola bilərmi? Niyə və ya niyə yox?

Texniki problem: MakerBit üzərindəki yuvarlaq fiş, altı ilə on iki volt arasında bir yerə birbaşa cərəyan mənbəyi bağlamağa imkan verir. Kiçik doqquz voltluq batareya uzun müddət dayana bilməz. Su sensorunun davamlı işləməsi üçün başqa hansı enerji mənbəyinə qoşa bilərsiniz?

Kodlaşdırma problemi: kodu necə dəyişərdiniz ki, yalnız bir LED yanar: suyun səviyyəsindən asılı olaraq yaşıl, sarı və ya qırmızı? Koddakı sabitləri dəyişdirsəniz, ekran davranışı necə dəyişir?

İncəsənət problemi: ekran bəzəyini bəzəyin və ya tamamilə fərqli görünən başqa bir şey dizayn edin! Yaxşı bir ekran dizaynının sınağı, məlumatı aydınlaşdırmasıdır.

STANDARTLAR

NGSS (Yeni Nəsil Elm Standartları)

4-PS3-4. Enerjini bir formadan digərinə çevirən cihazı dizayn etmək, sınamaq və təkmilləşdirmək üçün elmi fikirlər tətbiq edin.

İSTE

4a Tələbələr fikir yaratmaq, nəzəriyyələri sınamaq, yenilikçi əsərlər yaratmaq və ya orijinal problemləri həll etmək üçün qəsdən dizayn prosesini bilir və istifadə edir.

5b Tələbələr məlumat toplayır və ya müvafiq məlumat dəstlərini müəyyən edir, onları təhlil etmək üçün rəqəmsal vasitələrdən istifadə edir və problemləri həll etməyi və qərar verməyi asanlaşdırmaq üçün məlumatları müxtəlif yollarla təmsil edirlər.