Ukur Kecepatan Angin Dengan Sirkuit Mikro: bit dan Snap: 10 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Terakhir diubah: 2024-01-30 09:55

Cerita

Saat putri saya dan saya sedang mengerjakan anemometer proyek cuaca, kami memutuskan untuk memperluas kesenangan dengan melibatkan pemrograman.

Apa itu Anemometer?

Mungkin Anda bertanya apa itu "anemometer". Nah, itu adalah alat yang mengukur kekuatan angin. Saya sering melihatnya di bandara, tetapi saya tidak pernah tahu bagaimana namanya.

Kami mengeluarkan set Sirkuit Snap kami dan memutuskan untuk menggunakan motor dari kit. Kami menggunakan 2 tongkat kerajinan dari persediaan kerajinan kami untuk lengan baling-baling. Saya membuat lubang di tengah masing-masing dengan penusuk. Kami menempatkan tongkat satu di atas yang lain dengan beberapa lem di antara mereka untuk memperbaiki mereka membentuk dan "X". Kemudian, kami memotong gulungan kertas toilet menjadi empat bagian yang sama dan membuat lubang di masing-masingnya dengan pisau kerajinan. Kemudian, kami menusuk tongkat melalui potongan kertas toilet dan menempelkan baling-baling tongkat kerajinan ke motor.

Perlengkapan

1. BBC Microbit
2. Jepret: sedikit
3. Snap Circuits Jr.® 100 Eksperimen
4. Tongkat Kerajinan
5. Craft Roll (dari kertas toilet)
6. Gores Awl

Langkah 1: Perhatikan Bagaimana Baling-Baling untuk Anemometer Dibangun

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

Langkah 2: Buat Lubang di Tongkat Kerajinan

• Ambil dua tongkat kerajinan.
• Temukan bagian tengah masing-masing tongkat kerajinan.
• Buat lubang dengan hati-hati dengan penusuk di tengah setiap tongkat kerajinan. Hati-hati jangan sampai lubangnya terlalu longgar untuk kebutuhan stik untuk memutar motor.

Langkah 3: Poke Motor Sirkuit Snap di Tongkat Kerajinan

• Poke motor dari Sirkuit Snap diatur ke dalam lubang di tongkat kerajinan.
• Tempatkan tongkat tegak lurus satu sama lain.

Langkah 4: Potong Empat Sayap Baling-Baling

• Ambil gulungan kertas dan bagi menjadi dua bagian yang sama dengan pensil.
• Potong sepanjang garis dan kemudian potong masing-masing dari dua bagian menjadi dua seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Langkah 5: Letakkan Sayap Gulungan Kertas di Tongkat Kerajinan

• Gunakan pisau kerajinan dan potong slot di setiap potongan gulungan kertas cukup untuk menyodok tongkat kerajinan di dalamnya.
• Letakkan selembar gulungan kertas di setiap stik kerajinan.

Langkah 6: Bangun Skema

Gunakan skema ini.

Langkah 7: Satukan

Snap semua elemen seperti yang ditunjukkan di atas.

Tip:

Motor menghasilkan listrik ketika poros berputar ke arah ujung positif motor. Jika (+) berada di sisi kanan, poros harus berputar searah jarum jam. Jika (+) ada di sisi kiri, poros harus berputar berlawanan arah jarum jam. Uji arah putaran baling-baling dengan meniupkan udara ke arahnya. Pastikan itu berputar ke arah yang benar. Jika tidak, sesuaikan potongan gulungan kertas.

Langkah 8: Kode

Kode di atas membaca sinyal (kecepatan angin) yang diterima pada pin P1 (pin yang terhubung dengan motor) dan menampilkan hasilnya pada tampilan mikro:bit.

Anda dapat membuat kode sendiri di Editor MakeCode. Anda akan menemukan blok "pin baca analog" di bawah bagian Lanjutan > Pin.

Blok "plot bar graph" berada di bawah bagian Led. Atau, buka proyek siap di sini.

Langkah 9: Cara Kerjanya

Proyek ini memanfaatkan fakta bahwa motor dapat menghasilkan listrik.

Biasanya, kami menggunakan listrik untuk menyalakan motor dan membuat gerakan berputar. Hal ini dimungkinkan karena sesuatu yang disebut magnet. Arus listrik yang mengalir dalam kawat memiliki medan magnet yang mirip dengan magnet. Di dalam motor ada gulungan kawat dengan banyak loop dan poros dengan magnet kecil yang melekat padanya. Jika arus listrik yang cukup besar mengalir melalui loop kawat, itu akan menciptakan medan magnet yang cukup besar untuk menggerakkan magnet, yang akan membuat poros berputar.

Menariknya, proses elektromagnetik yang dijelaskan di atas juga bekerja secara terbalik. Jika kita memutar poros motor dengan tangan, magnet berputar yang menempel padanya akan menghasilkan arus listrik pada kawat. Motor sekarang menjadi generator!

Tentu saja, kita tidak dapat memutar poros dengan sangat cepat, sehingga arus listrik yang dihasilkan sangat kecil. Tapi itu cukup besar untuk mikro:bit untuk mendeteksi dan mengukurnya.

Sekarang, mari kita tutup Slide Switch (S1). Dudukan Baterai (B1) memberi daya pada mikro:bit melalui pin 3V. Loop "selamanya" di mikro:bit mulai dijalankan. Pada setiap iterasi, ia membaca sinyal dari pin P1 dan menampilkannya di layar LED.

Jika sekarang kita meniupkan udara pada anemometer, kita akan memutar Motor (M1) dan menghasilkan arus listrik, yang akan mengalir ke pin P1.

Fungsi "analog read pin P1" pada mikro:bit akan mendeteksi arus listrik yang dihasilkan dan, berdasarkan jumlah arus, akan mengembalikan nilai antara 0 dan 1023. Kemungkinan besar, nilainya akan lebih rendah dari 100.

Nilai ini diteruskan ke fungsi "grafik plot" yang membandingkannya dengan nilai maks 100 dan menyalakan LED sebanyak mungkin pada layar mikro:bit seperti proporsi antara nilai baca dan nilai maks. Semakin besar arus listrik yang dikirim ke pin P1, semakin banyak LED di layar yang akan menyala. Dan inilah cara kami mengukur kecepatan anemometer kami.

Langkah 10: Bersenang-senang

Sekarang, setelah Anda menyelesaikan proyek, tiup baling-baling dan nikmati kesenangan. Inilah anak-anak saya yang mencoba mencetak rekor embusan angin.