MakerBit sizga Rojdestvo daraxti ostidagi suvni tekshirishni eslatishi mumkinmi ?: 7 qadam

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:26

Yangi uzilgan daraxt-ko'plab uylarning an'anaviy bayram bezagi. Uni toza suv bilan ta'minlash juda muhimdir. Sizning daraxtingiz ostidagi suvni tekshirishni eslatib turadigan bezak bo'lishi yaxshi emasmi?

Bu loyiha bizning kundalik hayotimizda hisoblash moslamalari qanday ishlashini ko'rsatadigan seriyaning bir qismidir. U MakerBit-dan foydalanib, oddiy suv sathining o'lchagichi suv sathining pastligini daraxt shaklidagi bezakdagi chiroqlar bilan ko'rsatishi mumkin. Biz bajargan qadamlar quyida ko'rsatilgan.

Diqqat: bu faqat kontseptsiyaning namoyishi. Bu erda ko'rsatilgan yig'ilish haqiqiy daraxtning qurib ketishiga yo'l qo'ymaslik uchun mo'ljallanmagan. Haqiqiy daraxt bilan har qanday suv sathi sensori ishlatiladimi yoki yo'qmi, qaror qabul qilishdan oldin, siz 6-qadamda ko'rsatilgan xavfsizlik ogohlantirishini o'qib chiqishingiz kerak.

1 -qadam: Komponentlarni yig'ing

• Rojer Vagnerning MakerBit+R
• mikro: bit boshqaruvchisi (Haqiqiy nazoratchi MakerBit+R boshlang'ich to'plamiga kiritilgan. Mikro: bitda ko'rsatilgan plastik quti aksessuari alohida sotiladi. Masalan, bu havola Amazonda sotilganini ko'rsatadi.)
• Lenta kabeli (shu jumladan)
• 9 voltli batareya ulagichi (shu jumladan)
• 9v batareya (shu jumladan, lekin osonlik bilan mavjud)
• Suv sensori (bizniki Elegoo 37-Sensor to'plamida keldi. Internetda alohida mavjud).
• Ikkala uchida ayol kontaktli 3 ta o'tish simlari. (shu jumladan)
• Ba'zi LEDlar (shu jumladan, boshqa fotosuratlarda ko'rsatilgan)

2 -qadam: Hammasini yopishtiring

A. MakerBit ulanishlari

Mikro: bitni MakerBit -ga kiriting. Dasturlash maqsadida kompyuterga ulanish uchun sizga USB kabeli kerak bo'ladi. Dasturni o'rnatgandan so'ng, siz qurilmani faqat 9 voltli batareya bilan ishlatishingiz mumkin.

Aralash LED lentali kabelni 11-16 LEDlar uchun qora rozetkaga ulang. Uchta o'tish simining 3 soketli ulagichini A0 bilan belgilangan qatorda, pin boshidagi qora, qizil va oq ustunlarga ulang. Qora GND (tuproq) uchun, qizil +5v uchun va oq "signal" uchun, bu analog pin 0 bo'ladi).

Batareyani ulash vaqti hali emas, lekin ikkinchi fotosuratda u qayerga ketishi ko'rsatilgan.

B. Namlik sezgichini ulang

Uchinchi rasmda ko'rsatilgandek, simlarning boshqa uchlari sensorning uchta pimiga o'ziga xos tarzda o'tishi kerak. "S" bilan belgilangan pinni MakerBit -dagi oq yozuvga ulang. "+" Pinini qizil ustunga ulang. Nihoyat, " -" pinini qora ustunga ulang. Yaxshi tartibni saqlash uchun biz ustunlar bilan bir xil rangdagi simlardan foydalanardik.

C. LEDlarni tasma kabeliga joylashtiring

Biz 4 chiroqni ishlatamiz: bitta qizil, bitta sariq, ikkita yashil. E'tibor bering, har bir LED ikkita pinli. Bir pin boshqasidan qisqaroq. Qisqa qisqichga e'tibor bering. U kichik uchburchakka ega bo'lgan ulagichga kiradi.

Ushbu loyihadagi kod kabelning o'rtasida to'rtta ulagichdan foydalanadi, ular 11, 12, 13 va 14 -gachasi pinlar uchun. MakerBit -dagi qora rozetkadagi yorliqlarni tekshiring, shunda har bir pin raqami qaysi pinlar bilan mos keladi.. Keyin simlarning pinlarga qanday aloqasi borligini bilish uchun kabelni o'rganing. Maslahat: qora-oq juftlik 12-pin bilan ulanadi. Suratlarda qaysi simlardan foydalanish kerakligi ko'rsatilgan.

Beshinchi fotosuratda hamma narsa bog'langan va ishga tayyor.

3 -qadam: Rejani tushunish

Ushbu loyihadagi suv sensori bir -biridan bir oz masofada joylashgan elektr kontaktlar tarmog'iga ega. Quriganida, bu ochiq kalitga o'xshaydi. Ho'l bo'lganda, suv kontaktlar orasidagi elektr tokini o'tkazadi. U qanchalik chuqurlashsa, shuncha ko'p kontaktlar namlanadi va elektr o'tkaza oladi. Shunday qilib, sensor suv sathini elektr oqimiga qarshilik sifatida ko'rsatishi mumkin, bu esa chuqurlik o'zgarganda ortadi yoki kamayadi. Sensorning namlikka sezgirligini kuchaytiradigan va namlik miqdorini mikro: bitning analog piniga (MakerBit orqali) raqam sifatida ma'lum qiladigan oddiy qo'shimcha sxemalar mavjud.

Nol degani, sensor quruq, ya'ni eng katta qarshilikka ega. Noldan katta raqam sensor suvni aniqlaydi. Suv qanchalik chuqur bo'lsa, shuncha ko'p bo'ladi. Biz sonlar oshgani sayin chiroqlarni yoqamiz va son kamayganda ularni o'chirib qo'yamiz.

Sinovlarimiz shuni ko'rsatdiki, suv sathidagi o'zgarishlarga javoban sensor o'qilishi kutilganidek oshadi va kamayadi. Suv past tushganda sezgirroq bo'ladi va quruqligini aniq ko'rsatadi. Bu suv holati haqida umumiy tasavvur hosil qilish uchun etarli ma'lumot beradi. Chuqur suv sathini aniq o'lchash uchun biz bu sensorga tayanmaymiz. Yaxshiyamki, biz maqsadlarimiz uchun aniq chuqurlikni bilishimiz shart emas.

To'rt LEDli oddiy displey bizga daraxtga qachon ko'proq suv kerak bo'lishi mumkinligini aytishi mumkin. Bizning bazamizda qizil LED, so'ngra ikkita yashil chiroq bilan qoplangan sariq. Daraxt tagidagi suv sathi yuqoriga va pastga tushganda, bu chiroqlarni yoqish va o'chirish rejasi. Yashil rang suv borligini ko'rsatadi. Sariq suv kamligini ko'rsatadi. Qizil quruq degan ma'noni anglatadi.

4 -qadam: Displeyni yarating

Bu qism sizning tasavvuringizda qoladi. Biz nima qilganimizni ko'rsatamiz. Siz eski tabriknomani yoki deyarli hamma narsani ishlatishingiz mumkin.

Kichkina daraxtni kesib oling va to'rtta LEDni ushlab turish uchun teshiklar qiling. LEDni bezak orqasidan suring, lekin oxirigacha emas, faqat LED tagidagi labgacha. Orqa tarafdagi ozgina lenta bilan LEDlarni ushlab turing. LEDlarni o'rnatish bo'yicha foydali ma'lumotlarni olish uchun ushbu havolani ko'ring.

5 -qadam: Kod

MakeCode onlayn blok uslubidagi muharriri ushbu loyiha uchun juda yaxshi ishlaydi. Rasmda kodning skrinshoti ko'rsatilgan.

Siz tahrirlovchini brauzer oynasida ochishingiz mumkin, kod allaqachon tahrir qilish uchun tayyor, bu havola orqali: https://makecode.microbit.org/#pub:_H5h9T7KasE46. Kod nima qiladi?

"Ishga tushirish" bo'limida u micro: bit-ga o'rnatilgan LED displeyni ishlatmaslik kerakligini aytadi. Ushbu ko'rsatma bizning loyihamizda foydalanishimiz uchun raqamli pinlarni bo'shatadi. Keyin qizil LED yonadi (pin 11), qolgan uchta LED o'chadi.

"Abadiy" bo'limida u sensordan keladigan pin qiymatini o'qiydi 0. Keyin "Agar … Keyin" bloklari bu qiymatni biz sensorni suvga tushirish va eksperimental tarzda aniqlagan (biroz o'zboshimchalik bilan) konstantalar bilan taqqoslaydi. Ushbu konstantalar uchun har xil qiymatlar bilan tajriba o'tkazing.

Sensor qiymati oshgani sayin, dastur ko'proq LEDlarni yoqadi. Qiymat kichrayishi bilan ularni o'chirib qo'yadi.

To'xtatib turish blokini abadiy tsiklga kiritish yaxshi kodlash amaliyoti. To'xtatish mikro: bitga qisqa vaqt ichida boshqa narsalar ustida ishlash imkoniyatini beradi. Bu kod bir soniyaga teng 1000 millisekundga pauza qiladi, demak biz suv sathini daqiqada 60 marta tekshiramiz.

Kodni kompilyatsiya qilish uchun MakeCode muharriridan foydalaning, so'ng uni MakerBit -ga yuklang. Bu havola buni qanday qilish bo'yicha rasmiy qo'llanma bilan bog'lanadi.

6 -qadam: Tekshiring !!

Batareyani MakerBit -ga ulang va sensorni suvga soling. Suvdagi metall chiziqlar bilan faqat oxirini qo'yish uchun ehtiyot bo'ling. Simlar ulanadigan joyning oxirida elektron komponentlarni quruq holda saqlang.

BU XAVFSIZLIK BILDIRIShINI O'QING: Quruq daraxt - yong'in xavfi. Bu sizning uyingizni yoqib yuborishi mumkin. Daraxtingiz qachon suvga muhtojligini aniqlash uchun siz faqat suv sathidagi sensorga tayanmasligingiz kerak. Ushbu maqolada tasvirlangan yig'ilish faqat tasviriy maqsadlar uchun mo'ljallangan bo'lib, kundalik foydalanishda suv sathi sensori qanday ishlashini ko'rsatishga mo'ljallangan. Biroq, bunday qurilmalar daraxtni qurib ketishidan himoya qila olmaydi. Daraxtni suv bilan ta'minlash uchun siz hali ham daraxtingizni vizual tarzda tekshirishingiz va har doim xavfsiz kuzatuvda bo'lishingiz kerak bo'ladi.

Sensorni suv omboriga daraxt tagiga qo'ying va displeyni siz ko'radigan joyga o'rnating. Daraxtingizni muntazam tekshirib tursangiz, suv sathining o'zgarishi bilan LEDlar qanday o'zgarishini ko'rib chiqing. Ma'lumotlar datchiklar qanday ishlashini bilib olishga yordam beradi va daraxt ostidagi suvni tekshirishni eslatadi.

7 -qadam: O'qituvchilar uchun: STEAM muammolari va tavsiya etilgan standartlar

Bug 'qiyinchiliklari

Ishlab chiqaruvchining vazifasi: simlarni displeyga uzating, shunda siz uni haqiqiy daraxtga osib qo'yishingiz mumkin.

Asboblarga qarshi kurash: MakerBit -ni bilib oling! Siz LEDlarni MakeBit -ning har qanday raqamli pinlariga MakerBit -ning qora qutisi ulagichiga ulangan rozetkalar va kabel yordamida ulashingiz mumkin. Bu misolda 11 dan 14 gacha raqamlar ishlatilgan. Siz 5 dan 8 gacha raqamlarni ishlatib, sozlamalarni va kodlashni o'zgartira olasizmi?

Ilmiy qiyinchilik: Sensorning xatti -harakatlarini o'rganing. Quyidagi tajribalarni bajaring.

1. Sensorni yaxshilab quriting, so'ngra o'lchovli qadam bilan suvga soling, masalan, bir vaqtning o'zida bir millimetr. Har bir yorug'lik yoqilgan chuqurlikni yozib oling.
2. Sensorni yana yaxshilab quriting. Keyin uni metall chiziqlarning yuqori qismigacha suvga botiring. Bir vaqtning o'zida bir millimetr kabi o'lchangan qadamlar bilan tortib oling. Har bir yorug'lik o'chadigan chuqurlikni yozib oling.
3. Siz to'plagan ma'lumotlarni baholang. Chiroqlar har ikki yo'nalishda ham bir xil suv sathiga javob beradimi? Agar raqamlar mos kelmasa, siz kuzatayotgan xatti -harakatlar uchun mumkin bo'lgan tushuntirishlar ro'yxatini tuzing.

Matematik qiyinchilik: Suvni daqiqada yoki soatiga bir marta tekshirish uchun pauza blokiga qo'yishingiz kerak bo'lgan millisekundlar sonini hisoblang.

Muhandislik muammosi: Ushbu qurilmadan foydalanishning turli usullarini o'ylab ko'ring. Suvga cho'mish yo'nalishidan kelib chiqadigan o'qishdagi farq, bu qurilmaning amalda qo'llanilishida muhim bo'larmidi? Nega yoki nima uchun?

Texnik qiyinchilik: MakerBit dumaloq vilkasi oltidan o'n ikki voltgacha bo'lgan har qanday joyda to'g'ridan -to'g'ri oqim manbasini ulash imkonini beradi. Kichik to'qqiz voltli batareya uzoq vaqt ishlamasligi mumkin. Suv sensori uzluksiz ishlashi uchun yana qanday quvvat manbasini ulashingiz mumkin?

Kodlash muammosi: kodni qanday o'zgartirish mumkin, shunda faqat bitta LED yonadi: suv sathiga qarab yashil, sariq yoki qizil? Agar siz koddagi doimiylarni o'zgartirsangiz, displey xatti -harakati qanday o'zgaradi?

San'at muammosi: displey bezaklarini bezang yoki butunlay boshqacha ko'rinadigan boshqa narsani yarating! Yaxshi displey dizaynining sinovi shundaki, u ma'lumotni aniq qiladi.

STANDARTLAR

NGSS (Yangi avlod fan standartlari)

4-PS3-4. Energiyani bir shakldan boshqasiga o'zgartiradigan qurilmani loyihalash, sinash va takomillashtirishda ilmiy g'oyalarni qo'llang.

ISTE

4a Talabalar g'oyalar yaratish, nazariyalarni sinab ko'rish, innovatsion artefaktlar yaratish yoki haqiqiy muammolarni hal qilish uchun ataylab dizayn jarayonini biladilar va ishlatadilar.

5b Talabalar ma'lumotlarni yig'adilar yoki tegishli ma'lumotlar to'plamini aniqlaydilar, ularni tahlil qilish uchun raqamli vositalardan foydalanadilar va muammolarni hal qilish va qarorlar qabul qilishni osonlashtirish uchun ma'lumotlarni turli yo'llar bilan namoyish etadilar.