Snímač O2

Práce se snímačem kyslíku. Tento snímač nám umožňuje měřit koncentraci kyslíku v námi měřeném prostředí. Snímač je zkalibrován od výrobce a není ho potřeba kalibrovat jako ostatní snímače. Tento snímač je vhodný pro jednoduché projekty a úlohy ve škole nebo v laboratoři. Snímač můžeme jednoduše připojit k microbitu za pomoci naší rozšiřující desky MB2 a přibalených vodičů.

Popis

Se snímačem je možné měřit například kvalitu ovzduší, koncentraci kyslíku při pokusech nebo měřit koncentraci kyslíku při zakrytí svíčky nádobky.  Díky dupont vodičům jej snadno připojíte k micro:bitu přes rozšiřující desku MB2 a využijete v prostředí MakeCode.

Specifikace

  • Detekovaný plyn: Kyslík / Oxygen (O2)
  • Měřící rozsah: 0~25%Vol
  • Pracovní napětí: 3.3~5.5V DC
  • Pracovní proud: <5mA
  • Výstupní signál: I2C, UART (0~3V)
  • Pracovní teplota: -20~50℃
  • Pracovní vlhkost: 15~90%RH (během měření nesmí kondenzovat voda)
  • Životnost: >2 roky

Zapojení

Snímač O2 – micro:bit

  • Modrý vodič: signálový výstup senzoru připojte na pin P0 na micro:bitu.
  • Zelený vodič: signálový výstup senzoru připojte na pin P1 na micro:bitu.
  • Červený vodič: napájecí vodič připojte na bílou lištu. Snímač potřebuje pro správnou funkci napětí 3,3 V.
  • Černý vodič: zem (GND) připojte na GND.

LCD displej – micro:bit

  • VCC: připojte na 3V3 výstup micro:bitu – zajišťuje napájení displeje.
  • GND: připojte na zemnící pin micro:bitu (GND).
  • SCL: připojte na pin SCL micro:bitu – jedná se o hodinový signál pro komunikaci po sběrnici I2C.
  • SDA: připojte na pin SDA micro:bitu – slouží pro přenos dat mezi micro:bitem a displejem.

Před připojením zařízení se vždy ujistěte, že je micro:bit odpojen od napájení, aby nedošlo k poškození elektroniky.

Program

Zobrazení měřené veličiny na LCD displeji

Po správném naprogramovaní se na displeji zobrazí měřená hodnota ze snímače O2. 

  • V programu používáme rozhraní I2C pro komunikaci se snímačem
  • Správná měřená veličina, po úspěšném čítaní ze snímače, je uložená v proměnné Con2. S touto proměnnou můžeme dále pracovat
  • Koncentrace kyslíku se nám zobrazuje na připojeném LCD displeji a současně se informace odesílá po seriovém rozhraní do PC. Pomocí vhodné aplikace je možné tento údaj zobrazit.
  • V programu je možné změnit zobrazování například pomocí LED segmentu displeje, nebo jiného zobrazovacího prvku který nám umožní zobrazit měřenou veličinu.

Úkoly

Úloha 1: Porovnání koncentrace O₂ v různých prostředích (vzduch)

Změřte O₂ na 3–5 místech: venku, ve třídě, u okna, v igelitovém sáčku po pár výdeších (krátce!), případně v uzavřené nádobě s hořící čajovou svíčkou (volitelné, pouze s dozorem dospělého). Zapište hodnoty a seřaďte je od nejvyšší po nejnižší.

Otázky k zamyšlení:

  • Kde byla koncentrace nejvyšší a proč?

  • Jak ovlivní výsledek větrání, přítomnost rostlin nebo plamen svíčky? (Plamen kyslík spotřebovává.)

  • Jak rychle se mění O₂ v uzavřeném prostoru oproti otevřenému?