Anemometr

Postav si vlastní elektronický anemometr, který měří rychlost větru pomocí senzorů připojených k micro:bitu! Nauč se základy programování, elektroniky a práce se senzory zábavnou formou – ideální do výuky fyziky, přírodních věd nebo na domácí pozorování počasí a experimentování.
Eshop

Popis

Anemometr je chytrý projekt, který proměňuje jednoduchou měřicí pomůcku v interaktivní zařízení pro sledování rychlosti větru. Pomocí senzoru detekuje otáčky rotorů a přepočítává je na rychlost proudění vzduchu – může zobrazovat hodnoty na displeji, spustit animaci nebo rozsvítit LED při překročení určitého limitu.

Tato stavebnice je ideální pro školní výuku i domácí měření a nevyžaduje žádné pokročilé znalosti. Děti i dospělí si s ní procvičí programování, senzoriku i analytické myšlení.

Komponenty


BBC MICRO:BIT V2.2
mb2 photo front
Rozšiřující deska MB2

Infračervený senzor

Dupont vodič 20 cm
Anemometr STL
Anemometr

Zapojení

Anemometr využívá infračervený (IR) senzor se čtyřmi vývody: VCC (napájení), GND (uzemnění), D0 (digitální výstup) a A0 (analogový výstup). Pro měření otáček slouží výstup D0, který se spolu s napájením připojuje třemi Dupont vodiči do pinu P0 na rozšiřující desce – D0 do žluté signálové lišty, VCC do bílé napájecí lišty a GND do černé uzemňovací lišty.

Rozšiřující deska MB2

Rozšiřující deska MB3

Doporučení

Při prvním spuštění anemometru je třeba nastavit citlivost IR senzoru. Začnete tím, že křížový šroubovák vložíte do modrého čtverce na senzoru. Pomocí otáčení šroubováku jste schopni si nastavit bod sepnutí. Tím si sami určíte, kdy chcete, aby se senzor zapnul.

Program

Program měří interval mezi jednotlivými pulzy, které produkuje IR senzor při otáčení lopatek anemometru. Podle těchto časových intervalů se následně počítá rychlost otáčení, nepřímo tedy i rychlost větru. Hodnota se převádí do 3 jednotek – m/s, km/h a také RPM, tedy otáček za minutu, kterými se měří rychlost otáčení motoru.

Rychlost větru je zobrazována na display micro:bitu. Displej je však poměrně malý, proto doporučujeme používat buďto hodinový displej TM1637, nebo LCD displej, popřípadě přímo univerzální přípravek.

Displej micro:bit

Pomocí tlačítek AB přepínejte zobrazované jednotky rychlosti.

Hodninový displej TM1637

Zapojte hodinový displej do rozšiřující desky MB2 následovně:

  • CLK: P1
  • DIO: P2
  • VCC: 3V3
  • GND: GND

Pomocí tlačítek přepínejte zobrazované jednotky rychlosti.

LCD displej / Univerzální přípravek

Připojte LCD displej k rozšiřující desce MB2 podle návodu u univerzálního přípravku nebo LCD displeje.

Pomocí tlačítek přepínejte zobrazované jednotky rychlosti.

Úkoly

Úloha 1: Měření větru v různých podmínkách

Umístěte anemometr ven nebo k větráku a sledujte, jak se mění hodnoty rychlosti větru v závislosti na prostředí. Vyzkoušejte měření za oknem, u ventilátoru nebo při fouknutí ústy a porovnejte hodnoty.

Úloha 2: Vizuální indikace síly větru

Naprogramujte anemometr tak, aby podle síly větru zobrazil různé ikony na displeji micro:bitu. Například slabý vítr zobrazí tečku, střední čáru a silný vítr vykřičník. Využijte podmínky pro různé úrovně rychlosti.

Úloha 3: Alarm při silném větru

Vytvořte program, který spustí zvukový signál nebo rozsvítí LED, pokud rychlost větru překročí určitý práh. Tento úkol je ideální pro simulaci výstražného systému na silný vítr.

Úloha 4: Bezdrátový přenos dat

Použijte druhý micro:bit s rádiovou komunikací a pošlete naměřené údaje o rychlosti větru na vzdálený přijímač. Hodí se například k přenosu dat na základní stanici nebo mobilní jednotku.

Ke stažení

Galerie