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sensore O2

Utilizzo di un sensore di ossigeno. Questo sensore ci permette di misurare la concentrazione di ossigeno nell'ambiente in cui stiamo effettuando la misurazione. Il sensore è calibrato dal produttore e non necessita di calibrazione come altri sensori. Questo sensore è adatto per progetti e attività semplici a scuola o in laboratorio. Possiamo facilmente collegare il sensore al microbit utilizzando la nostra scheda di espansione MB2 e i cavi inclusi.

Descrizione

Con il sensore, è possibile misurare, ad esempio, la qualità dell'aria, la concentrazione di ossigeno durante gli esperimenti o misurare la concentrazione di ossigeno quando si copre una candela in un contenitore. Grazie ai cavi DuPont, è possibile collegarlo facilmente al micro:bit tramite la scheda di espansione MB2 e utilizzarlo nell'ambiente MakeCode.

Specificazione

Gas rilevato: Ossigeno (O2)
Campo di misura: 0~25% Vol
Tensione di lavoro: 3.3~5.5V CC
Corrente di lavoro: 5mA
Segnale di uscita: I2C, UART (0~3V)
Pracovni teplota: -20 ~ 50 ℃
Umidità di lavoro: 15～90%RH (nessuna condensa d'acqua durante la misurazione)
Vita utile: >2 anni

Collegamento

Sensore O2 – micro:bit

Filo blu: Collegare l'uscita del segnale del sensore al pin P0 del micro:bit.
Filo verde: Collegare l'uscita del segnale del sensore al pin P1 del micro:bit.

Filo rosso: Collegare il cavo di alimentazione alla striscia bianca. Il sensore richiede 3,3 V per funzionare correttamente.
Filo nero: Collegare la terra (GND) a GND.

Display LCD – micro:bit

CCV: Collegare l'uscita 3V3 del micro:bit: fornisce alimentazione al display.
TERRA: collegare al pin di terra del micro:bit (GND).
SCL: connettersi al pin SCL del micro:bit: questo è il segnale di clock per la comunicazione tramite il bus I2C.
SDA: si collega al pin SDA del micro:bit: viene utilizzato per trasferire dati tra il micro:bit e il display.

Prima di collegare qualsiasi dispositivo, assicurarsi sempre che il micro:bit sia scollegato dall'alimentazione per evitare di danneggiare i componenti elettronici.

Programma

Visualizzazione della quantità misurata sul display LCD

Dopo la corretta programmazione, il valore misurato dal sensore O2 apparirà sul display.

Nel programma utilizziamo l'interfaccia I2C per comunicare con il sensore
Il valore misurato corretto, dopo la lettura corretta dal sensore, viene memorizzato nella variabile Con2. Possiamo lavorare ulteriormente con questa variabile
La concentrazione di ossigeno viene visualizzata sul display LCD collegato e contemporaneamente le informazioni vengono inviate al PC tramite l'interfaccia seriale. Questi dati possono essere visualizzati utilizzando un'applicazione adatta.
Nel programma è possibile modificare la visualizzazione, ad esempio utilizzando un segmento di visualizzazione LED o un altro elemento di visualizzazione che consenta di visualizzare la grandezza misurata.

Compiti

Attività 1: Confronto della concentrazione di O₂ in diversi ambienti (aria)

Misurare l'O₂ in 3-5 posti: all'esterno, in classe, vicino alla finestra, in un sacchetto di plastica dopo alcuni respiri (brevemente!), o in un contenitore chiuso con candela tealight accesa (facoltativo, solo con la supervisione di un adulto) Annotare i valori e ordinarli dal più alto al più basso.

Domande su cui riflettere:

Dove è stata registrata la concentrazione più alta e perché?
In che modo influiranno la ventilazione, la presenza di piante o la fiamma di una candela? (Una fiamma consuma ossigeno.)
Quanto velocemente cambia O₂ in Chiuso spazio contro aperto?

Attività 2: Effetto della respirazione sulla concentrazione di O₂ in uno spazio chiuso

Posizionare il sensore di O₂ in un contenitore richiudibile (ad esempio una scatola di plastica o un bicchiere più grande). Chiudere il contenitore per un breve periodo ed espirare nell'aria più volte (con cautela, senza trattenerlo a lungo). Osservare la variazione della concentrazione di ossigeno nel tempo e quindi aprire il contenitore.

Compito:

Registrare i valori di O₂ prima dell'espirazione, dopo l'espirazione e dopo l'apertura del contenitore.
Crea un semplice grafico della concentrazione nel tempo.

Domande su cui riflettere:

Quanto velocemente diminuisce la concentrazione di O₂ durante la respirazione?
Quanto tempo ci vuole perché ritorni dopo l'apertura del contenitore?
Perché è importante arieggiare i locali in cui sono presenti più persone?

Attività 3: Monitoraggio a lungo termine della concentrazione di O₂ in classe

Posizionare un sensore di O₂ in classe e misurarne la concentrazione durante la lezione (ad esempio ogni minuto). Idealmente, confrontare lo stato prima della lezione, durante la lezione e dopo la ventilazione.