Meça a velocidade do vento com micro: circuitos de bit e snap: 10 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:36

História

Como minha filha e eu estávamos trabalhando em um anemômetro de projeto climático, decidimos estender a diversão com uma programação envolvente.

O que é um anemômetro?

Provavelmente você está perguntando o que é "anemômetro". Bem, é um dispositivo que mede a força do vento. Já o vi com frequência nos aeroportos, mas nunca soube como é chamado.

Tiramos nosso conjunto de Circuitos de encaixe e decidimos usar o motor do kit. Usamos 2 palitos de nossos suprimentos para os braços da hélice. Eu abri um buraco no meio de cada um com um furador. Colocamos os palitos um em cima do outro com um pouco de cola entre eles para fixá-los formando um "X". Em seguida, cortamos um rolo de papel higiênico em quatro pedaços iguais e abrimos um buraco em cada um com uma faca artesanal. Em seguida, enfiamos os gravetos nos pedaços de papel higiênico e prendemos a hélice dos gravetos artesanais ao motor.

Suprimentos

1. BBC Microbit
2. Snap: bit
3. Experiências Snap Circuits Jr.® 100
4. Sticks para artesanato
5. Rolo de artesanato (de papel higiênico)
6. Scratch Awl

Etapa 1: observe como a hélice para o anemômetro é construída

Nosso anemômetro pega emprestado a ideia para a hélice do rolo de papel do vídeo acima.

Etapa 2: faça um furo nas varas de artesanato

• Pegue as duas varas de artesanato.
• Encontre o meio de cada uma das varas de artesanato.
• Faça um furo cuidadosamente com um furador no meio de cada palito. Cuidado para não deixar o orifício muito frouxo para que o manche precise girar o motor.

Etapa 3: aperte o motor dos circuitos de pressão nas varetas do ofício

• Puxe o motor dos Circuitos de encaixe ajustados para os orifícios das varas de artesanato.
• Coloque os palitos perpendiculares uns aos outros.

Etapa 4: corte as quatro asas da hélice

• Pegue o rolo de papel e divida-o em duas partes iguais com um lápis.
• Corte ao longo da linha e, em seguida, corte cada uma das duas peças em duas, conforme mostrado na imagem.

Etapa 5: coloque as asas do rolo de papel nas varas de artesanato

• Use uma faca artesanal e corte slots em cada pedaço de rolo de papel apenas o suficiente para enfiar um palito de artesanato dentro.
• Coloque um pedaço de rolo de papel em cada um dos palitos de artesanato.

Etapa 6: construir o esquema

Use este esquema.

Etapa 7: coloque tudo junto

Encaixe todos os elementos conforme mostrado acima.

Gorjeta:

O motor produz eletricidade quando o eixo gira em direção à extremidade positiva do motor. Se o (+) estiver no lado direito, o eixo deve girar no sentido horário. Se o (+) estiver no lado esquerdo, o eixo deve girar no sentido anti-horário. Teste a direção em que a hélice gira soprando um pouco de ar nela. Certifique-se de que ele gira na direção correta. Caso contrário, ajuste os pedaços do rolo de papel.

Etapa 8: Código

O código acima lê o sinal (a velocidade do vento) recebido no pino P1 (o pino ao qual o motor está conectado) e exibe o resultado no display do micro: bit.

Você mesmo pode construir o código no Editor MakeCode. Você encontrará o bloco "pino de leitura analógica" na seção Avançado> Pinos.

O bloco "gráfico de barras de plotagem" está na seção Led. Como alternativa, abra o projeto pronto aqui.

Etapa 9: como funciona

Este projeto aproveita o fato de que os motores podem gerar eletricidade.

Normalmente, usamos eletricidade para alimentar o motor e criar movimento rotativo. Isso é possível devido a algo chamado magnetismo. A corrente elétrica que flui em um fio tem um campo magnético semelhante ao dos ímãs. Dentro do motor há uma bobina de fio com muitas voltas e um eixo com um pequeno ímã preso a ele. Se uma corrente elétrica grande o suficiente fluir pelas voltas do fio, criará um campo magnético grande o suficiente para mover o ímã, o que faria o eixo girar.

Curiosamente, o processo eletromagnético descrito acima também funciona ao contrário. Se girarmos o eixo do motor manualmente, o ímã rotativo ligado a ele criará uma corrente elétrica no fio. O motor agora é um gerador!

Claro, não podemos girar o eixo muito rápido, então a corrente elétrica gerada é muito pequena. Mas é grande o suficiente para o micro: bit detectá-lo e medi-lo.

Agora, vamos fechar o botão deslizante (S1). O suporte da bateria (B1) alimenta o micro: bit através do pino 3V. O loop "para sempre" no micro: bit começa a ser executado. Em cada iteração, ele lê o sinal do pino P1 e o exibe na tela de LED.

Se soprarmos ar no anemômetro, giraríamos o motor (M1) e geraríamos corrente elétrica, que fluirá para o pino P1.

A função de "leitura analógica do pino P1" no micro: bit detectará a corrente elétrica gerada e, com base na quantidade de corrente, retornará um valor entre 0 e 1023. Muito provavelmente, o valor será inferior a 100.

Este valor é passado para a função "gráfico de barras" que o compara ao valor máximo 100 e acende tantos LEDs na tela micro: bit quanto for a proporção entre os valores lidos e máximos. Quanto maior a corrente elétrica enviada ao pino P1, mais LEDs acenderão na tela. E é assim que medimos a velocidade do nosso anemômetro.

Etapa 10: Divirta-se

Agora que você completou o projeto, exploda a hélice e divirta-se. Aqui estão meus filhos tentando marcar um recorde de rajadas de vento.