Mikro:bit ve Snap Devreleri ile Rüzgar Hızını Ölçün: 10 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Hikaye

Kızım ve ben bir hava durumu projesi anemometresi üzerinde çalışırken, programlamayı devreye sokarak eğlenceyi genişletmeye karar verdik.

Anemometre nedir?

Muhtemelen "anemometrenin" ne olduğunu soruyorsunuz. Rüzgarın gücünü ölçen bir cihaz. Bunu havaalanlarında sık sık görmüşümdür ama nasıl dendiğini hiç bilmiyordum.

Snap Circuits setimizi çıkardık ve kitteki motoru kullanmaya karar verdik. Pervanenin kolları için zanaat malzemelerimizden 2 adet zanaat çubuğu kullandık. Her birinin ortasına bir bızla bir delik açtım. Çubukları üst üste koyuyoruz ve aralarına bir miktar yapıştırıcı koyarak şekillerini sabitliyoruz ve "X" yapıyoruz. Daha sonra tuvalet kağıdı rulosunu dört eşit parçaya kesip maket bıçağıyla her birine bir delik açıyoruz. Ardından çubukları tuvalet kağıdı parçalarına soktuk ve craft stick pervanesini motora bağladık.

Gereçler

1. BBC Mikrobit
2. Snap:bit
3. Snap Circuits Jr.® 100 Deneyleri
4. Zanaat Çubukları
5. Craft Rulo (tuvalet kağıdından)
6. çizik bız

Adım 1: Anemometre Pervanesinin Nasıl Yapıldığını İzleyin

Anemometremiz, yukarıdaki videodan kağıt rulo pervane fikrini ödünç alıyor.

2. Adım: El Sanatları Çubuklarına Bir Delik Açın

• İki zanaat çubuğunu alın.
• Zanaat çubuklarının her birinin ortasını bulun.
• Her zanaat çubuğunun ortasında bir bız ile dikkatlice bir delik açın. Çubuğun motoru döndürmesi gerektiğinden deliği çok gevşek yapmamaya dikkat edin.

3. Adım: Yapışkan Devre Motorunu Craft Çubuklarındaki Poke

• Motoru, zanaat çubuklarındaki deliklere ayarlanan Yapış Devrelerden sokun.
• Çubukları birbirine dik olacak şekilde yerleştirin.

Adım 4: Pervanenin Dört Kanadını Kesin

• Kağıt ruloyu alın ve kurşun kalemle iki eşit parçaya bölün.
• Çizgi boyunca kesin ve ardından iki parçanın her birini resimde gösterildiği gibi ikiye bölün.

Adım 5: Kağıt Rulo Kanatlarını Craft Çubukları üzerine koyun

• Bir zanaat bıçağı kullanın ve her kağıt rulosu parçasında, içine bir zanaat çubuğunu sokmaya yetecek kadar yuvalar kesin.
• Zanaat çubuklarının her birine bir kağıt rulo parçası koyun.

Adım 6: Şemayı Oluşturun

Bu şemayı kullanın.

7. Adım: Bir araya getirin

Tüm öğeleri yukarıda gösterildiği gibi tutturun.

Uç:

Mil, motorun pozitif ucuna doğru döndüğünde motor elektrik üretir. (+) sağ tarafta ise mil saat yönünde dönmelidir. (+) sol tarafta ise mil saat yönünün tersine dönmelidir. Biraz hava üfleyerek pervanenin dönüş yönünü test edin. Doğru yöne döndüğünden emin olun. Aksi takdirde, kağıt rulosu parçalarını ayarlayın.

Adım 8: Kod

Yukarıdaki kod, pin P1'de (motorun bağlı olduğu pin) alınan sinyali (rüzgar hızı) okur ve sonucu mikro:bit ekranında görüntüler.

Kodu MakeCode Düzenleyici'de kendiniz oluşturabilirsiniz. Gelişmiş > Pinler bölümünün altında "analog okuma pini" bloğunu bulacaksınız.

"Plot çubuğu grafiği" bloğu Led bölümünün altındadır. Alternatif olarak, hazır projeyi burada açın.

9. Adım: Nasıl Çalışır?

Bu proje, motorların elektrik üretebilmesi gerçeğinden yararlanmaktadır.

Genellikle motora güç sağlamak ve dönme hareketi oluşturmak için elektrik kullanırız. Bu, manyetizma denilen bir şey sayesinde mümkündür. Bir telde akan elektrik akımı, mıknatıslarınkine benzer bir manyetik alana sahiptir. Motorun içinde birçok ilmekli bir tel bobin ve ona bağlı küçük bir mıknatıslı bir şaft bulunur. Tel halkalarından yeterince büyük bir elektrik akımı akarsa, mıknatısı hareket ettirmek için yeterince büyük bir manyetik alan yaratacak ve bu da şaftın dönmesine neden olacaktır.

İlginç bir şekilde, yukarıda açıklanan elektromanyetik süreç de tersine çalışır. Motorun milini elle döndürürsek, ona bağlı dönen mıknatıs telde bir elektrik akımı oluşturacaktır. Motor artık bir jeneratör!

Tabii ki mili çok hızlı çeviremiyoruz, bu yüzden üretilen elektrik akımı çok küçük. Ancak micro:bit'in onu algılaması ve ölçmesi için yeterince büyüktür.

Şimdi Slide Switch'i (S1) kapatalım. Pil Tutucu (B1), 3V pin üzerinden micro:bit'e güç sağlar. Mikro:bit'teki "sonsuza dek" döngüsü yürütülmeye başlar. Her yinelemede P1 pininden gelen sinyali okur ve LED ekranda görüntüler.

Şimdi anemometreye hava üflersek, Motoru (M1) çevirir ve P1 pimine akacak olan elektrik akımı üretirdik.

Mikro:bit üzerindeki "analog okuma pimi P1" işlevi, üretilen elektrik akımını algılayacak ve akım miktarına bağlı olarak 0 ile 1023 arasında bir değer döndürecektir. Büyük olasılıkla değer 100'den düşük olacaktır.

Bu değer, onu maksimum değer 100 ile karşılaştıran ve mikro:bit ekranında okunan ve maksimum değerler arasındaki oran kadar çok LED'i yakan "çizgi çubuğu grafiği" işlevine iletilir. P1 pinine ne kadar büyük elektrik akımı gönderilirse, ekrandaki o kadar fazla LED yanar. Ve anemometremizin hızını bu şekilde ölçüyoruz.

Adım 10: Eğlenin

Artık projeyi tamamladığınıza göre pervaneyi patlatın ve eğlenceyi yaşayın. İşte çocuklarım rüzgar rekoru kırmaya çalışıyor.