Կարո՞ղ է MakerBit- ը հիշեցնել ձեզ, որ ստուգեք ջուրը ձեր տոնածառի տակ: 7 քայլ

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:49

Թարմ ծառը ավանդական տոնական ձևավորում է շատ տներում: Անհրաժեշտ է այն պահել մաքուր ջրով: Լավ չէ՞ր լինի ունենալ մի զարդարանք, որը կարող էր օգնել ձեզ հիշեցնել ստուգել ձեր ծառի տակ ջուրը:

Այս նախագիծը մի շարք է, որը ցույց է տալիս, թե ինչպես են համակարգչով աշխատող սարքերը աշխատում մեր առօրյա կյանքում: Այն օգտագործում է MakerBit- ը ՝ ցույց տալու համար, թե ինչպես է ջրի մակարդակի պարզ դետեկտորը ցույց տալիս ջրի ցածր մակարդակը ՝ ծառի ձևի զարդի լույսերով: Մեր հետևած քայլերը ստորև ներկայացված են:

Caգուշացում. Սա միայն հայեցակարգի ցուցադրում է: Այստեղ ցուցադրված հավաքածուն նախատեսված չէ կամ նախատեսված չէ կանխելու իսկական ծառի չորացումը: Նախքան որոշեք ՝ արդյոք ջրի մակարդակի սենսոր օգտագործե՞լ իրական ծառի հետ, պետք է կարդալ ստորև բերված անվտանգության ծանուցագիրը ՝ 6-րդ քայլում:

Քայլ 1: Հավաքեք բաղադրիչները

• Ռոջեր Վագների MakerBit+R
• micro: bit controller (Փաստացի վերահսկիչը ներառված է MakerBit+R մեկնարկային հավաքածուի մեջ: Միկրոյում ցուցադրվող պլաստիկ պատյանների աքսեսուարը. bit- ը վաճառվում է առանձին: Օրինակ, այս հղումը ցույց է տալիս Amazon- ում վաճառվածը):
• Ibապավենային մալուխ (ներառված է)
• 9 վոլտ մարտկոցի միակցիչ (ներառված է)
• 9 վ մարտկոց (ներառված է, բայց նաև հեշտ հասանելի)
• Sensorրի ցուցիչ (մերոնք եկան Elegoo 37-սենսորների հավաքածուի մեջ: Առկա է առանձին առցանց):
• 3 թռիչքային լար երկու ծայրերում կանացի կոնտակտներով: (ներառված է)
• Որոշ LED- ներ (ներառված են, ցուցադրված են այլ լուսանկարներում, ստորև)

Քայլ 2: Միացրեք ամեն ինչ

A. MakerBit միացումներ

Միկրո: բիթը մղեք MakerBit- ի մեջ: Computerրագրավորման նպատակով ձեր համակարգչին միանալու համար ձեզ անհրաժեշտ կլինի USB մալուխը, որը գալիս է դրա հետ միասին: Այն ծրագրելուց հետո կարող եք սարքը գործարկել միայն 9 վոլտ մարտկոցով:

Միացրեք խառը LED ժապավենի մալուխը 11-16 լուսադիոդների սև վարդակի վերնագրին: Միացրեք երեք ցատկող մետաղալարերի 3-վարդակից միակցիչը սև, կարմիր և սպիտակ սյունակների վրա `կապի վերնագրի վրա, A0 պիտակով շարքում: Սևը GND- ի համար (հիմք), կարմիրը +5v- ի համար, իսկ սպիտակը `« ազդանշանի »համար, որը կլինի անալոգային 0 -րդ կապը):

Մարտկոցը միացնելու ժամանակը դեռ չկա, բայց երկրորդ լուսանկարը ցույց է տալիս, թե ուր է այն գնալու:

B. Միացրեք խոնավության տվիչը

Հաղորդալարերի մյուս ծայրերը պետք է անցնեն սենսորի երեք կապում որոշակի ձևով, ինչպես ցույց է տրված երրորդ լուսանկարում: Միացրեք «S» մակնշված քորոցը MakerBit- ի սպիտակ գրառմանը: Միացրեք «+» կապը կարմիր գրառմանը: Ի վերջո, միացրեք « -» քորոցը սև գրառմանը: Մենք օգտագործեցինք նույն գույնի լարերը, ինչպես սյուները ՝ օգնելու պահպանել կարգը:

C. Տեղադրեք LED- ները ժապավենի մալուխի մեջ

Մենք օգտագործում ենք 4 լույս ՝ մեկը կարմիր, մեկը դեղին, երկու կանաչ: Ուշադրություն դարձրեք, որ յուրաքանչյուր LED ունի երկու կապում: Մեկ քորոցն ավելի կարճ է, քան մյուսը: Ուշադրություն դարձրեք կարճ քորոցին: Այն մտնում է այն փոքրիկ մի եռանկյունի կողմի միակցիչի մեջ:

Այս նախագծի կոդը օգտագործում է չորս միակցիչ ՝ մալուխի մեջտեղում, 11 -ի, 12 -ի, 13 -ի և 14 -ի կապերի համար: Քննեք MakerBit- ի սև վարդակից պիտակները և տեսեք, թե որ զույգ կապում է յուրաքանչյուր կապի համարը:. Այնուհետեւ ուսումնասիրեք մալուխը `տեսնելու, թե ինչպես են լարերը կապվում կապում: Հուշում. Սև-սպիտակ զույգը միանում է 12. կապին: Լուսանկարները ցույց են տալիս, թե որ լարերն օգտագործել:

Հինգերորդ լուսանկարը ցույց է տալիս, որ ամեն ինչ կախված է և պատրաստ է գնալ:

Քայլ 3: Հասկացեք ծրագիրը

Այս նախագծի ջրի սենսորն ունի էլեկտրական կոնտակտների ցանց, որոնք բոլորը միմյանցից մի փոքր հեռու են: Երբ չորանում է, այն նման է բաց անջատիչի: Թաց վիճակում ջուրը էլեկտրաէներգիա է անցկացնում շփումների միջև: Որքան խորանում է, այնքան շփումներն ավելի են խոնավանում և կարողանում են էլեկտրական հոսանք հաղորդել: Այս կերպ, սենսորը կարող է ջրի մակարդակը ցույց տալ որպես էլեկտրական հոսքի դիմադրություն, որը մեծանում կամ նվազում է խորության փոփոխության հետ մեկտեղ: Սենսորի վրա կա մի քանի պարզ լրացուցիչ միացում, որն ուժեղացնում է դետեկտորի զգայունությունը խոնավության նկատմամբ և խոնավության քանակը հաղորդում է միկրո անալոգային քորոցին ՝ բիթին (MakerBit- ի միջոցով) որպես թիվ:

Eroրո նշանակում է, որ սենսորը չոր է, այսինքն ունի ամենամեծ դիմադրությունը: Zeroրոյից մեծ թիվը նշանակում է, որ սենսորը հայտնաբերում է ջուրը: Որքան ջուրն ավելի խորն է, այնքան մեծ է թիվը: Մենք միացնում ենք լույսերը, երբ թիվը ավելանում է, և դրանք անջատվում են, երբ թիվը նվազում է:

Մեր թեստերը ցույց տվեցին, որ սենսորի ընթերցումը մեծանում և նվազում է, ինչպես սպասվում էր ՝ ի պատասխան ջրի մակարդակի փոփոխությունների: Այն դառնում է ավելի զգայուն, երբ ջուրը ցածր է ընկնում և շատ հստակ ցույց է տալիս, թե երբ է այն չոր: Դա բավական տեղեկատվություն է տալիս ջրի վիճակի վերաբերյալ ընդհանուր պատկերացում կազմելու համար: Մենք չենք ապավինելու այս սենսորին `ջրի խորը մակարդակը ճշգրիտ չափելու համար: Բարեբախտաբար, մենք կարիք չունենք իմանալու ճշգրիտ խորությունը մեր նպատակների համար:

Չորս լուսադիոդով պարզ էկրանը կարող է մեզ ասել, թե երբ ծառը կարող է ավելի շատ ջրի կարիք ունենալ: Մերը հիմքում ունի կարմիր LED, այնուհետև դեղին, որի վերևում տեղադրված է երկու կանաչ: Theրագիրը նախատեսում է միացնել և անջատել այս լույսերը, երբ ծառի տակ ջրի մակարդակը բարձրանում և իջնում է: Կանաչը ցույց է տալիս ջրի առկայությունը: Դեղինն առաջարկում է ցածր ջուր: Կարմիրը նշանակում է չոր:

Քայլ 4: Կառուցեք ցուցադրումը

Այս հատվածը թողնված է ձեր երևակայությանը: Մենք ցույց կտանք, թե ինչ ենք արել: Դուք կարող եք օգտագործել հին բացիկ կամ գրեթե ամեն ինչ:

Կտրեք մի փոքրիկ ծառ և բացեք անցքերը ՝ չորս LED- ները պահելու համար: Theարդանախշի հետևից մղեք LED- ն, բայց ոչ մինչև վերջ, միայն մինչև շրթունքը LED- ի հիմքի վրա: Պահեք LED- ները տեղում ՝ մի փոքր ժապավեն հետևի մասում: Տե՛ս այս հղումը ՝ LED- ների տեղադրման վերաբերյալ օգտակար մանրամասների համար:

Քայլ 5: Կոդ

MakeCode առցանց բլոկային ոճի խմբագիրը շատ լավ է աշխատում այս նախագծի համար: Նկարում պատկերված է ծածկագրի սքրինշոթը:

Դուք կարող եք խմբագրիչը բացել դիտարկիչի պատուհանում ՝ արդեն բեռնված ծածկագիրը պատրաստ խմբագրման համար ՝ օգտագործելով այս հղումը ՝ https://makecode.microbit.org/#pub:_H5h9T7KasE46: Ի՞նչ է անում ծածկագիրը:

Սկսել բաժնում այն ասում է միկրո. Այս հրահանգը ազատում է թվային կապումներից, որոնք մենք կարող ենք օգտագործել մեր նախագծում: Այնուհետև այն միացնում է կարմիր LED- ը (փին 11), իսկ մյուս երեք LED- ները անջատված են:

«Հավերժ» բաժնում այն կարդում է 0 -ի սենսորից ստացվող թվային արժեքը, այնուհետև «Եթե… Հետո» բլոկների շարքը համեմատում է այս արժեքը (որոշ չափով կամայական) հաստատունների հետ, որոնք մենք փորձնականորեն որոշեցինք ՝ սենսորը ջրի մեջ և ջրի մեջ թաթախելով: Ազատորեն փորձեք այս հաստատունների համար տարբեր արժեքներով:

Երբ սենսորի արժեքը մեծանում է, ծրագիրը միացնում է ավելի շատ LED- ները: Երբ արժեքը փոքրանում է, դրանք անջատում է:

Կոդավորման լավ պրակտիկա է ընդմիջման բլոկը ներառել հավերժական օղակում: Դադարը միկրո. Հնարավորություն է տալիս կարճ ժամանակով այլ բաների վրա աշխատելու: Այս կոդը ընդմիջում է 1 հազար միլիվայրկյան ՝ հավասար մեկ վայրկյանի, ինչը նշանակում է, որ մենք ջրի մակարդակը ստուգում ենք րոպեում 60 անգամ:

Օգտագործեք MakeCode խմբագիրը ՝ ծածկագիրը կազմելու համար, այնուհետև վերբեռնեք այն MakerBit- ում: Այս հղումը միանում է պաշտոնական ուղեցույցին, թե ինչպես դա անել:

Քայլ 6: Ստուգեք այն !

Մարտկոցը միացրեք MakerBit- ին և տվիչը տվեք ջրի մեջ: Carefulգույշ եղեք, որպեսզի ջրի ծայրը դնեք միայն մետաղյա շերտերով: Էլեկտրոնային բաղադրիչները չորացրեք վերջում, որտեղ լարերը միանում են:

ԿԱՐԴԱԼ ԱՅՍ ԱՆՎՏԱՆԳՈԹՅԱՆ NOTԱՆՈԹՅՈՆԸ. Չոր ծառը հրդեհի վտանգ է ներկայացնում: Այն կարող է կրակ բռնել և այրել ձեր տունը: Դուք չպետք է ապավինեք միայն ջրի մակարդակի տվիչի վրա `որոշելու, թե երբ է ձեր ծառը ջրի կարիք ունենում: Այս հոդվածում նկարագրված հավաքածուն միայն ցուցադրական նպատակների համար է, որը նպատակ ունի ցույց տալու, թե ինչպես կարող են ջրի մակարդակի տվիչները գործել ամենօրյա օգտագործման ընթացքում: Այնուամենայնիվ, նման սարքերը չեն կարող պաշտպանել ծառը չորանալուց: Դուք դեռ պետք է տեսողականորեն ստուգեք ձեր ծառը և միշտ պահեք անվտանգ դիտակետ `համոզվելու համար, որ ձեր ծառը ունի անհրաժեշտ ջուր:

Տեղադրեք տվիչը ձեր ծառի տակ գտնվող ջրամբարում և դրեք ցուցադրումը այնտեղ, որտեղ դուք կարող եք տեսնել այն: Երբ պարբերաբար ստուգում եք ձեր ծառը, նկատեք, թե ինչպես են LED- ները փոխվում ջրի մակարդակի փոփոխության հետ մեկտեղ: Տեղեկատվությունը կարող է օգնել ձեզ սովորել, թե ինչպես են աշխատում սենսորները, և կարող է օգնել ձեզ հիշեցնել, որ ստուգեք ձեր ծառի տակ եղած ջուրը:

Քայլ 7. Մանկավարժների համար. STEAM մարտահրավերներ և առաջարկվող չափորոշիչներ

Գոլորշու մարտահրավերներ

Ստեղծագործական մարտահրավեր. Երկարացրեք լարերը, որոնք անցնում են ցուցադրման վրա, այնպես որ կարող եք այն իրականում ավելի բարձր կախել իսկական ծառի վրա:

Գործիքի մարտահրավեր. Ճանաչեք ձեր MakerBit- ը: Դուք կարող եք LED- ները միացնել MakeBit- ի թվային ցանկացած կապում `օգտագործելով վարդակներ և մալուխ, որոնք ամրացված են MakerBit- ի սև արկղի միակցիչին: Այս օրինակում օգտագործվել են 11 -ից 14 -րդ համարները: Կարո՞ղ եք փոխել կարգավորումը և ծածկագիրը `օգտագործելով տարբեր կապում, ասենք, 5 -ից 8 -ը:

Գիտության մարտահրավեր. Ուսումնասիրեք սենսորի վարքագիծը: Կատարեք հետեւյալ փորձերը.

1. Մանրակրկիտ չորացրեք սենսորը, այնուհետև չափված քայլերով տեղադրեք այն ջրի մեջ, օրինակ ՝ միանգամից մեկ միլիմետր: Գրանցեք յուրաքանչյուր լույսի լուսավորության խորությունը:
2. Կրկին չորացրեք սենսորը: Այնուհետև այն ջրի մեջ գցեք մինչև մետաղյա շերտերի գագաթը: Հետ քաշեք այն չափված քայլերով, օրինակ ՝ միանգամից մեկ միլիմետր: Գրանցեք այն խորությունը, որով յուրաքանչյուր լույս անջատվում է:
3. Գնահատեք ձեր հավաքած տվյալները: Արդյո՞ք լույսերը երկու ուղղություններով արձագանքում են նույն ջրի մակարդակին: Եթե թվերը չեն համընկնում, կազմեք ձեր նկատած վարքագծի հնարավոր բացատրությունների ցանկը:

Մաթեմատիկական մարտահրավեր. Հաշվարկեք միլիվայրկյանների քանակը, որոնք պետք է դնեք դադարի բլոկում `ջուրը մեկ րոպեում կամ մեկ անգամ մեկ անգամ ստուգելու համար:

Ինժեներական մարտահրավեր. Մտածեք այս սարքի օգտագործման տարբեր եղանակների մասին: Արդյո՞ք ընկղմման ուղղությունից բխող ընթերցումների տարբերությունը կարևոր է այս սարքի իրական կիրառման մեջ: Ինչո՞ւ կամ ինչո՞ւ ոչ:

MakerBit- ի կլոր խրոցակը թույլ է տալիս միացնել վեցից տասներկու վոլտ հոսանքի հոսանքի աղբյուր: Փոքրիկ ինը վոլտ մարտկոցը կարող է երկար չաշխատել: Էլեկտրաէներգիայի ո՞ր այլ աղբյուրին կարող եք միացնել `ջրի սենսորը անընդհատ աշխատելու համար:

Կոդավորման մարտահրավեր. Ինչպե՞ս կփոխեիք ծածկագիրը, որպեսզի միայն մեկ LED լուսավորվեր `կանաչ, դեղին կամ կարմիր` կախված ջրի մակարդակից: Ինչպե՞ս է փոխվում ցուցադրման վարքագիծը, եթե փոխում եք կոդի հաստատունները:

Արվեստի մարտահրավեր. Էկրանի լավ դիզայնի փորձությունն այն է, որ այն տեղեկատվությունն ակնհայտ է դարձնում:

ՉԱՓԱՆԻՇՆԵՐ

NGSS (հաջորդ սերնդի գիտության ստանդարտներ)

4-PS3-4. Կիրառել գիտական գաղափարներ ՝ էներգիան մի ձևից մյուսը փոխակերպող սարքավորման նախագծման, փորձարկման և կատարելագործման համար:

ISTE

4 ա Ուսանողները գիտեն և օգտագործում են միտումնավոր ձևավորման գործընթաց ՝ գաղափարներ գեներացնելու, տեսություններ փորձարկելու, նորարար արտեֆակտներ ստեղծելու կամ իսկական խնդիրներ լուծելու համար:

5 բ Ուսանողները հավաքում են տվյալներ կամ նույնականացնում համապատասխան տվյալների հավաքածուներ, օգտագործում են դրանք վերլուծելու համար թվային գործիքներ և ներկայացնում են տվյալները տարբեր եղանակներով `խնդիրների լուծմանն ու որոշումների կայացմանը նպաստելու համար: