Kovid xavfsizlik dubulg'asi 1 -qism: Tinkerkad sxemalariga kirish !: 20 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:22

Tinkercad loyihalari »

Salom do'stim!

Bu ikki qismli seriyada biz Tinkerkad sxemalarini qanday ishlatishni bilib olamiz - bu sxemalarning ishlashini o'rganish uchun qiziqarli, kuchli va ta'limiy vosita! O'rganishning eng yaxshi usullaridan biri bu qilishdir. Shunday qilib, biz birinchi navbatda o'z loyihamizni ishlab chiqamiz: Covid dubulg'asi sxemasi!

Bizning maqsadimiz - odam yaqinlashganda sizni ogohlantiradigan dubulg'a yaratish. Shunday qilib, siz va u odam orasidagi masofani saqlash uchun uzoqlashib, Coviddan xavfsiz qolishingiz mumkin.

Loyihaning oxiriga kelib, siz Tinkercad yordamida sxemalar va dasturlarni tuzish haqida asosiy tushunchaga ega bo'lasiz. Garchi bu qiyin tuyulsa -da, xavotir olmang! Men sizni butun jarayon davomida yo'naltirish uchun shu erdaman - faqat o'rganing va zavqlaning!

Ta'minot:

Sizga faqat Tinkercad hisobi kerak! Hisobingiz yo'qmi? Www.tinkercad.com saytida bepul ro'yxatdan o'ting

1 -qadam: Tinkercad -ni oching

Tinkercad -ga kiring (yoki ro'yxatdan o'tmagan bo'lsangiz).

Boshqaruv paneliga kirgandan so'ng, chap yon panelga o'ting va "O'chirish" -ni tanlang.

Shundan so'ng, "Yangi sxemani yaratish" -ni tanlang (to'q sariq rangda). Bu erda biz ijodiy bo'lish va xohlagan sxemalarni loyihalash erkinligiga egamiz. Haqiqiy hayotda ularni qurishdan oldin, ular sizning real dunyoda qanday ishlashini ko'rish uchun siz o'zingizning davralaringizni aniq simulyatsiya qilishingiz mumkin!

Endi, biz boshlashga tayyormiz!

2 -qadam: Loyihangizga nom bering

"Yangi sxemani yaratish" tugmachasini bosgandan so'ng, sizni bo'sh ish maydoni kutib oladi.

Birinchidan, birinchi navbatda - bizning barcha loyihalarimiz asboblar panelida saqlanadi (avvalgi bosqichdan), shuning uchun ularni eslab qolish va keyinchalik topish uchun loyihalarimizni nomlashimiz juda muhim!

Agar siz chap yuqori burchakka qarasangiz, siz uchun qiziqarli tasodifiy nom paydo bo'ladi. Sarlavhani o'zingizniki bilan almashtirish uchun uni bosishingiz mumkin. Bu erda men uni "Kovid xavfsizlik dubulg'asi" deb nomladim.

3 -qadam: Micro: bit -ni qo'shish

Biz loyihamizni micro: bit qo'shish bilan boshlaymiz.

Mikro: bit - bu kichik kompyuter, siz dasturlashni o'rganishingiz mumkin. Bu LED chiroqlar, kompas va sozlanadigan tugmalar kabi ajoyib xususiyatlarga ega!

Bu mikro: bit - bu sensorlarimizdagi barcha ma'lumotlarni qayta ishlaydi (ularni keyinroq qo'shamiz). Micro: bit bizga bu ma'lumotni biz tushunadigan tarzda beradi.

Buni ish maydonimizga qo'shish uchun biz o'ngdagi yon panelni ishlatamiz. Bu erda siz ishlatishingiz mumkin bo'lgan ko'plab komponentlarni topasiz. Hozircha hamma narsaga e'tibor bermay, "mikrobit" ni qidiramiz.

Micro: bit -ni tanlang va uni ish maydoniga olib keling.

4 -qadam: Sensorni qo'shish

Endi bizda mikro: bit bor, sensorni qo'shamiz. Biz passiv infraqizil sensori uchun qisqa bo'lgan PIR sensori deb nomlangan narsani qo'shamiz.

PIR infraqizil nurlanish yoki issiqlikni aniqlay oladi. Odamlar issiqlik chiqargani uchun, lekin devorlar, suv idishlari va barglar kabi narsalar chiqmaydi, bu sensordan odamlarning yaqinligini aniqlash mumkin.

Odatda, u 5 m (16 fut) gacha masofani "ko'rishi" mumkin, bu yaxshi, chunki bu bizga odamlar yaqinlashganda, 2 m (6 fut) masofadagi ijtimoiy masofalashtirish ko'rsatmalariga yetguncha munosabat bildirishimizga imkon beradi.

5 -qadam: Komponentlarni tushunish

Endi bizda ikkita qism bor, ularni micro: bit PIR sensori bilan bog'lanishiga imkon berish uchun ularni qanday ulash mumkin?

Tinkercad -da bu juda oddiy. Siz PIR sensorining pastki qismida 3 ta pin borligini ko'rishingiz mumkin.

1. Sichqonchani ularning ustiga olib borganingizda, birinchi pin "Signal" pinini ko'rasiz, demak u odamni aniqlaganida signal beradi.
2. Ikkinchi pin - "Quvvat", bu erda biz PIR sensorini yoqish uchun elektr manbasini ulaymiz.
3. Uchinchi pin - "Ground", bu erda "ishlatilgan" elektr energiyasi PIR sensoridan chiqadi.

Siz sezishingiz mumkinki, mikro: bitning pastki qismida simlar ulanadigan 5 ta nuqta ham bor. Ularning ustiga sichqonchani suring.

1. Birinchi 3 nuqta P0, P1 va P2 bilan belgilanadi. Bu nuqtalar sozlanishi va ular signallarni qabul qilishi (kirishi) yoki signalni tashlab yuborishi (chiqishi) mumkin. Bu nuqtalardan foydalanishning turli xil usullari bor, chunki ular juda moslashtirilgan! Bu haqda keyinroq…
2. 3V nuqtasi - 3 voltli elektr manbai. Esingizda bo'lsin, bizning PIR sensori elektr manbaiga muhtoj. Xo'sh, biz bu elektr energiyasini mikro: bitning 3V nuqtasidan olishimiz mumkin!
3. GND nuqtasi "er" uchun qisqartiriladi, bu erda elektr energiyasi o'z ishini bajargandan so'ng "chiqib ketishi" mumkin. Bu erda PIR sensori pimi ulanishi mumkin.

6 -qadam: Komponentlarni ulash

Pimlarni ulash uchun avval kursoringiz bilan bitta pinni bosing. Keyin, boshqa pinni bosing (birinchi pinni bog'lamoqchi bo'lgan joy). Siz tel paydo bo'lganini ko'rasiz! Agar xohlasangiz, uning rangini o'zgartirish uchun simni bosishingiz mumkin. Yoki siz uni o'chirib tashlashingiz va agar tartibsizlik ko'rinsa, qaytadan urinib ko'rishingiz mumkin. Simlarni toza yotqizishga harakat qiling, shunda siz keyinchalik har bir sim qaerda ekanligini kuzatishingiz mumkin!

Simlaringizni ulaganingizdan so'ng, u mennikiga mos keladimi -yo'qligini tekshiring. Agar shunday bo'lsa, ajoyib! Agar yo'q bo'lsa, tashvishlanmang! Simlarni o'chiring va qaytadan urining.

Ehtimol, hozir nima bo'layotganini tasavvur qila olasiz. Bu oddiy tsikl:

1. Elektr mikro: bit → ni qoldiradi
2. → "Quvvat" pin orqali PIR sensoriga kiradi →
3. → ba'zi PIR sensori ichida ishlaydi →
4. → PIR sensorini "Ground" yoki "Signal" pin orqali qoldiradi →
5. → mikro: bitning "Ground" yoki "P0" piniga o'tadi

7 -qadam: Bizning davrimizni simulyatsiya qilish (1 -qism)

Tinkercad -da sxemalar yaratganimizda, biz ularni simulyatsiya qilishimiz mumkin.

Shunday qilib, biz tajriba o'tkaza olamizki, bizning tizimimizning tarkibiy qismlari haqiqiy dunyoda qanday ta'sir qilishi mumkin, bu sizga "sinov va xato" qilmasdan, ishlamaydigan narsaga vaqt va pul sarflamasdan sxemalarni rejalashtirish va loyihalashda yordam beradi!

Bizning sxemani taqlid qilish uchun yuqori o'ng burchakda joylashgan "Simulyatsiyani boshlash" tugmasini bosing …

8 -qadam: Bizning davrimizni simulyatsiya qilish (2 -qism)

Simulyatsiya ishlayotganda, biz o'z davramiz bilan o'zaro aloqa qila olamiz.

PIR sensorini bosing. To'p paydo bo'ladi. Tasavvur qiling, bu to'p odamniki. Siz bu odamni bosib, harakatlantira olasiz.

Siz sezishingiz mumkinki, siz to'pni PIR sensori yaqinidagi qizil zonaga olib kirganingizda, sensor yonadi. Agar bu rost bo'lsa, siz hamma narsani to'g'ri bog'ladingiz! Agar siz to'pni PIRni aniqlash zonasidan olib chiqsangiz, sensor yonishni to'xtatadi. U bilan o'ynang!

Shuni ham sezishingiz mumkinki, agar to'p aniqlanish zonasida bo'lsa, lekin u harakatsiz bo'lsa, PIR faollashmaydi. Bu muammo emas, chunki odamlar juda ko'p harakat qiladilar, shuning uchun sensor deyarli har doim sizning joyingizga yaqin odamlarni aniqlaydi.

Mikro: bit haqida nima deyish mumkin? Biz allaqachon signal simini uladik, nega hech narsa bo'lmaydi ?!

Xavotir olmang, bu kutilmoqda!

Biz signal simini ulagan bo'lsak -da, mikro: bitli kompyuter PIR sensori bergan ma'lumot bilan nima qilishni bilmaydi. Biz keyingi bosqichda dasturlash orqali nima qilish kerakligini aytamiz.

9 -qadam: Kod blokirovkasi asoslari

Simulyatsiyadan chiqing va "Kodni" bosing ("Simulyatsiyani boshlash" yonida). Bu o'ngda yangi, kattaroq yon panelni ochadi.

Zanjirlarni loyihalash va simulyatsiya qilishdan tashqari, biz Codeblocks yordamida Tinkercad -da dasturlashimiz mumkin. Kod bloklari - bu dasturlash mantig'ini o'rganishning oson usuli, bu Javascript, Python yoki C kabi yanada rivojlangan tillarga o'tishdan oldin kodlash uchun ajoyib kirishdir.

Keling, Codeblock muhiti bilan tanishishdan boshlaylik. Codeblock yon panelining chap tomonida siz sudrab olib tashlashingiz mumkin bo'lgan kod bloklari mavjud. O'ng tomonda sizning haqiqiy kodingiz. Ba'zi qismlarni sudrab tashlab o'rganishga harakat qiling.

Siz tanish bo'lganingizdan so'ng, kodlash maydonini tozalang (bloklarni pastki o'ngdagi axlat qutisiga sudrab olib boring), shuning uchun biz o'z kodimizni sxemaga qo'shishni boshlaymiz.

10 -qadam: Micro: bit dasturlash (1 -qism)

Keling, "Kirish" bloklari orqali qidirishni boshlaymiz va "P0" pinidagi "sudrab" [Yuqori] ga o'zgartiramiz ". Bu kirish, chunki bu mikro: bit ma'lumotlarini beradi.

Asosan, P0 nuqtasi (bizning signal simimiz ulanadigan) ikkita qiymatga ega bo'lishi mumkin: yuqori yoki past. Yuqori signal borligini bildiradi, past esa signal yo'qligini bildiradi.

Agar PIR sensori tajovuzkorni aniqlasa, signal baland yoki past bo'larmidi? Agar siz yuqori javob bergan bo'lsangiz, siz haqsiz! Shu bilan bir qatorda, aniqlash zonasida tajovuzkor bo'lmaganida (yoki o'ta kamdan-kam hollarda buzg'unchi harakatsiz holatda), past elektr signal bo'ladi.

Shuning uchun, bizning kodimiz mantig'i asosan: "odam aniqlanganda, _ qiling".

Hozircha, bu hech narsa qilmaydi, chunki biz biror narsani aniqlamaganmiz (bu bo'sh). Shunday qilib, keling, uni biror narsa qilishga majburlaylik.

11 -qadam: Micro: bit dasturlash (2 -qism)

"Show leds" deb nomlangan chiqish kodini qo'shamiz. Bu kod bloki bizga mikro: bitdagi chiroqlar bilan chalkashib ketishimizga imkon beradi. Siz xohlagan dizaynni yaratish uchun LED panjarasini almashtirishingiz mumkin. Men tabassumli yuz qo'shdim. Bu chiqish, chunki micro: bit ma'lumot beradi.

Keyin, kirish kod blokidagi [HIGH] ni [LOW] ga o'zgartiramiz.

Biz signalni balanddan pastgacha o'zgartirganimiz uchun, bizning kodimiz hozir shunday deydi:

P0da past signal bo'lsa, tabassumni yaratish uchun LEDlarni yoqing

Bu shuni anglatadiki, bizning zonamizda hech kim harakat qilmasa, mikro: bit tabassumini ko'rsatadi, chunki bu xavfsiz! =)

12 -qadam: Micro: bit dasturlash (3 -qism)

Aniqlanish zonasi atrofida hech kim bo'lmaganida, mikro: bit nima qilishini bilamiz. U erda kimdir bo'lsa -chi?

Keling, buni ham aniqlaylik. Boshqa pin kodini kiriting "pin [P0] [High] ga o'zgartirildi".

Bu safar biz uni [YUQORI] sifatida qoldiramiz, chunki biz odam aniqlanganda biror narsa qilish uchun foydalanamiz.

Boshqa LED chiqishini qo'shing va dizayn yarating! Men burishgan yuzni ishlatardim, chunki odam aniqlanish zonasida bo'lganida, bu kamroq xavfsiz bo'lishi mumkin! = (

13 -qadam: Bizning kodni tekshirish

Simulyatsiyani yana ishga tushiring. To'p atrofida harakatlaning (aka odam) va sizning mikro: bitingiz qanday ta'sir qilishini ko'ring.

Agar u siz xohlagan narsani qilmasa, avvalgi qadamni qaytadan urinib ko'ring va skrinshot bilan kod bloklaringizni tekshiring. Taslim bo'lmang!:)

14 -qadam: Qo'shimcha PIR sensorlarini qo'shish

Agar oldingi qadamdagi kodingiz to'g'ri ishlagan bo'lsa, ajoyib ish! Keling, loyihamizni ilgari suraylik.

Hozircha biz faqat bitta PIR sensoridan foydalanganmiz, shuning uchun biz faqat bitta hududdagi odamlarni aniqlay olamiz. Atrofimizdagi qolgan bo'sh joy haqida nima deyish mumkin? Bizga ko'proq sensorlar kerak!

Agar u hali ham ochiq bo'lsa, Kod yon panelini yoping ("Kod" tugmasini bosish orqali) va boshqa PIR sensorini qidiring. Uni ish joyingizga qo'shing va sim bilan ulang.

Eslatma: bu ikkinchi PIR sensori signal pinini P1 yoki P2 ga ulang (men uni P1 ga uladim). Uni P0 ga ulamang, chunki bu nuqtani allaqachon birinchi sensor ishlatadi. Agar shunday qilsangiz, micro: bit qaysi PIR signal yuborayotganini aniqlay olmaydi!

Tinkercad ish joyida men ikkala PIR sensorini tepaga (ekranni tozalash uchun) qo'ygan bo'lsam -da, siz dubulg'angizga PIR -ni o'rnatganingizda, bitta PIR sensori dubulg'aning chap tomoniga ulanishi mumkin, shuning uchun u chap tomonni ko'zdan kechiradi. siz, ikkinchisini dubulg'aning o'ng tomoniga qo'yib, o'ng tomoningizni skanerlashingiz mumkin.

15 -qadam: 2 -PIR uchun qo'shimcha kod qo'shish

Kodni yana oching va birinchisiga o'xshash ikkinchi kod bloklarini qo'shing. Biroq, bu safar yangi kod bloklaridagi ochiladigan menyuni bosing va P1 ni tanlang (yoki yangi PIRni P2 ga ulagan bo'lsangiz P2).

Chapdagi PIR sensori uchun (u P0 ga ulangan), men LED chiqish kodining blokini LED panjarasining chap tomoni yonib turishi uchun o'zgartirdim. Xuddi shunday, o'ngdagi PIR sensori uchun men LED chiqish kodining blokini o'zgartirdim, shunda LED panjarasining o'ng tomoni yonadi.

Hech qanday PIR yoqilmagan bo'lsa, LED panjara hali ham tabassumni ko'rsatadi, chunki bu xavfsiz!

16 -qadam: Bir nechta PIR uchun kodni sinovdan o'tkazish

Kod bloklarini to'g'ri qo'shgandan va tahrir qilgandan so'ng, sizning kodingiz ishlayotganini tekshirish uchun simulyatsiyani qayta ishga tushiring.

To'p/odam chap PIRni aniqlash zonasiga o'tkazilganda, mikro: bitli LED panjara chap tomonni yoritishi kerak.

Xuddi shunday, agar odam o'ng tomonda aniqlanish zonasida harakat qilsa, LED o'ng tomonda yonadi.

17 -qadam: signalni qo'shish

Endi bizda ikkita asosiy ko'r nuqta bor (siz qo'shimcha PIR sensorlari yoki mikro: bitlarni qo'shib tanlashingiz mumkin), yana bir qadam oldinga o'tamiz.

Agar PIR ishga tushganda signalni eshitishni xohlasangiz nima bo'ladi? Sizni nafaqat ogohlantirgan bo'lar edingiz (masalan, uxlab yotganingizda), balki siz ham shaxsiy makoningizga tajovuzkorlarni qo'rqitib, sizni ham, bosqinchini ham Coviddan saqlay olasiz.

O'ngdagi yon panelga o'ting va "piezo" ni qidiring. Bu kichik "karnaylar" yoki "ovozli signallar" bo'lib, ular ichida elektr toki o'tganda tebranib, baland ovozli ovoz chiqaradi.

Piezoda ikkita pin bor. Salbiy pinni micro: bitga ulang va musbat pinni micro: bitning qolgan P2 nuqtasiga ulang. Shunday qilib, biz buni nazorat qila olamiz, shunda signal faqat mikro: bit P2 pimi orqali elektr tokini chiqarganda eshitiladi.

Eslatma: Piezoning pinlaridan biriga (yoki pin) rezistor qo'shganingizga ishonch hosil qiling. Bu bizga piezoga tushadigan oqim miqdorini cheklashga imkon beradi. Aks holda, cheksiz miqdordagi oqim mikro: bit, piezo yoki ikkalasini ham buzishi mumkin!

Men 1000 ohmli rezistor qo'ydim, lekin siz hamma narsani qo'yishingiz mumkin. Men 500 ohm - 2 000 ohm bo'lgan narsalarni qo'yishni maslahat beraman. Qarshilik qanchalik past bo'lsa, oqim shunchalik ko'p bo'ladi, shuning uchun signal balandroq bo'ladi

18 -qadam: Buzzerni kodlash

LED panjarasi singari, biz signalizatorning to'g'ri ishlashini ta'minlash uchun mikro: bitni dasturlashimiz kerak. Agar kimdir bizning aniqlanish zonamizda bo'lsa, signal uzluksiz jiringlasa, bu zerikarli bo'lishi mumkin, shuning uchun uni kodlash qilaylik, u faqat bir marta, odam aniqlanadigan zonaga kirganda (bizga kimdir kelishi haqida xabar beradi).

Buning uchun P2 pinini ishga tushiramiz. "Ishga tushganda" kod blokini va uning ostiga "analgo pitch pin [P2]" kodini qo'shing.

So'ngra, har bir "pinli kod blokini [YUQORI] ga o'zgartiring", LED chiqish kod blokining ostiga "analog pitch" chiqish kod blokini qo'shing (agar bu so'z chalkash bo'lsa, yuqoridagi skrinshotga qarang!).

Bu analog kod bloki bizga ikkita sozlamani belgilashga imkon beradi: ohang va vaqt.

• Vaqt sozlamalari ohangni qancha vaqt ijro etish kerakligini ko'rsatadi. Men uni 500 ms ga qo'ydim (har qanday raqamni tanlashingiz mumkin).

• Maydon bizga ohang qanchalik baland bo'lishi kerakligini aytadi.

  Bu erda har bir PIR uchun boshqa chastotani tanlang. Men birini 100 (past pog'ona) va boshqasini 400 (yuqori pog'ona) ga qo'ydim. Shunday qilib, siz qaysi PIR sensori faqat ohang bilan ishga tushishini aniqlay olasiz (hatto LED tarmog'iga qaramasdan ham)

19 -qadam: Yakuniy simulyatsiya

Endi hamma narsa ishlayotganiga ishonch hosil qilish uchun simulyatsiyani oxirgi marta bajaring.

Agar siz bu yo'riqnomani takrorlagan bo'lsangiz, odam chap tomondagi aniqlash zonasiga kirganda, sizni past signal bilan qisqa vaqt ichida xabardor qilishi kerak, va LED tarmog'ining chap tomoni yonib ketishi kerak. chapda

Biror kishi o'ng tarafdagi aniqlanish zonasiga kirganda, sizni baland ovozda qisqa vaqt ichida xabardor qilishi kerak va LED tarmog'ining o'ng tomoni yonib, sizga o'ng tomondan tajovuzkor kelganini bildiradi.

Hech kim aniqlanish zonasida bo'lmaganida, LED panjarasi sizning xavfsizligingizni bildiradigan baxtli yuzni ko'rsatishi kerak!

20 -qadam: Yakuniy fikrlar va kelajakdagi loyihalar

Agar siz ushbu ko'rsatmaga amal qilgan bo'lsangiz, tabriklaymiz! Agar siz qiyinchiliklarga duch kelgan bo'lsangiz ham yoki uni oxirigacha bajara olmagan bo'lsangiz ham, aminmanki, siz hech bo'lmaganda Tinkerkad haqida ko'p narsalarni o'rgandingiz va bu juda muhim ish!

Endi sizda ishlaydigan ijtimoiy masofali signalizatsiya sxemasi mavjud bo'lsa, agar siz uni keyingi bosqichga o'tkazib, uni haqiqiy dunyoda qurmoqchi bo'lsangiz, siz materiallarni sotib olishingiz va simlarni xuddi shu Tinkercad ish joyidagi kabi ulashingiz mumkin.

Yuqoridagi fotosurat men ishlayotgan dubulg'aning 3D modeli (.stl) bo'lib, biz ushbu yo'riqnomada qurilgan aynan shu sxemadan foydalanamiz. Uning yon tomonlarida 2 ta PIR sensori, old tomoniga mikro: bit o'rnatilgan (LED tarmog'ini ko'rish uchun) va buzzerlar o'rnatilgan.

Agar siz faqat o'zingizning ijodkorligingizdan foydalanmoqchi bo'lsangiz, sxemangizni dubulg'aga yopishtirib, yana bir qadam oldinga siljiting. Aks holda, mening navbatdagi yo'riqnomamni kuzatib boring, biz bu dubulg'ani yig'amiz!

E'tibor bering: agar siz yosh bo'lsangiz, vasiydan sxemani va dubulg'ani yasashda asboblardan foydalanishda yordam so'rang.

Umid qilamanki, sizga bu dars yoqdi va siz Tinkercad haqida olgan bilimlaringizdan ijodkorlikda foydalana olasiz va o'z loyihalaringizni yaratasiz. Men siz yaratgan narsalarni ko'rishni orziqib kutaman, shuning uchun o'z loyihalaringizni izohlarda bog'lang!

2021 yil qiziqarli va bilimga boy bo'lsin!