【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...

2018-08-181.1万
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本文介绍了如何使用Micro:bit和OBLOQ物联网模块制作IoT车程计。项目包括利用电子罗盘和磁铁触发计数,计算自行车行驶路程并上传到easyIoT平台。此外,还介绍了两个互动游戏:水线穿“针”和“定身术”。这些项目适合青少年科创比赛,能够锻炼学生的编程能力和物理知识。
IoT车程计...


【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图8


一、车程计
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图4

二、水线穿“针”游戏道具
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图5

三、“ 定身术”游戏道具
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图3

四、声光传感器测雷电距离【未完成:L】




一、车程计



【简介】
利用micro:bit电子罗盘与磁铁的接近来触发计数
(Ash提示:谁说电子罗盘只能做指南针:curse:
计数即车轮转的圈数;上传当前累积的行驶路程(单位:米)上传到easyIoT物联网。
(注:目前makecode似乎不支持小数,故设置为整数才能计算。
本人自行车后轮半径32厘米,π 314,最终计算为转一圈约2米)

【核心知识点】
自行车行驶路程 = 车轮转数 × 圆轮周长,
圆周长=2πr;
圆周率 π 的直观解释如下:
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图1
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图2


【准备】
名    称
数量
micro:bit编程入门开发板 1
Micro:Mate—最小的micro:bit多功能I/O扩展板
OBLOQ物联网模块
1
1
3V~5V电源(池)或手机锂电池 1
强磁铁 1
其它:自行车、双面胶、橡皮筋、测距工具
软件平台:https://makecode.microbit.org/
IoT平台:easyIoT[配置详见“挑战赛1”]

【制作】
先用双面胶和橡皮筋固定主控板电池盒于自行车后刹位置,
转动车轮找到辐条(钢丝条)上与主控板上的电子罗盘芯片最接近的位置放上强磁铁;
测量记录自行车后轮半径(厘米)以备编程。
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图6


按A键上传到 IoT

【连线】
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图10

【代码】
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图7





二、水线穿“针”



【简介】
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图9


在玩中体验“惟手熟尔”:
利用土壤湿度传感器对水的敏感性设计类似卖油翁的小游戏。
当用水龙头水流穿过小孔(或用容器慢慢细心倾倒)时,如果
水流接触了铜箔的缝隙则喇叭发音乐提示,
如果是比赛,可以通过 按A键则上传接触总次数到IoT,公平、高效

【准备】
名  称
数量
micro:bit编程入门开发板 1
Micro:Mate—最小的micro:bit多功能I/O扩展板 1
OBLOQ物联网模块 1
3V~5V电源(池)或手机锂电池 1
土壤湿度传感器(注:与本次比赛套件不同哟) 1
带功放喇叭模块 1
其它:双面纸电路铜箔条10厘米、剪刀、清水
(家庭环境:水龙头)
软件平台:https://makecode.microbit.org/
  IoT平台:easyIoT[配置详见“挑战赛1”]

【制作】
取双面纸电路铜箔条10厘米,用剪刀截成两条;
用含粘胶面粘贴在土壤湿度传感器的两个脚上,
再用剪刀从中间剪出缝隙(如图)
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图14
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图11

【连线】
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图12


【代码】
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图13




三、“定身术”




【简介】
人体红外热释电运动传感器能够检测人体移动,
此特性可应用于互动游戏活动;
如:电子器件置于中央(还有个大大的“不定时炸弹”--气球),
学生们围成环形围绕它载歌载舞,
主持人突然宣布“定”!学生们立即停止一切活动,
保持一定时间的“静止木偶”状态(GaoXiao);并可根据场景实际情况执行
按A键发送检测结果到IoT或“引爆”大气球【道具在此,自个想像~】

【核心知识点】
1.红外热释电传感器的结构及原理:
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图22
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图23

红外热释电传感器主要是由一种高热电系数的材料,
如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为 2mm×1mm 的探测元件。
在每个探测器内装入一个或两个探测元件,
并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。
由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,
经装在探头内的场效应管放大后向外输出。
为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离,
一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜,
该透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分成若干等份,
制成一种具有特殊光学系统的透镜,它和放大电路相配合,
可将信号放大 70分贝以上,人体辐射的红外线中心波长为 9~10um,
而探测元件的波长灵敏度在 0.2~20um 范围内几乎稳定不变。
在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口,
这个滤光片可通过光的波长范围为 7~10um,
正好适合于人体红外辐射的探测,
而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收,
这样便形成了一种专门用作探测10~20 米范围内人体辐射的红外线传感器。
2.菲涅尔透镜:
利用透镜的特殊光学原理,
在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,
以提高它的探测接收灵敏度。
当有人从透镜前走过时,
人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,
这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。

【准备】
名  称
备注
micro:bit编程入门开发板
1
Micro:Mate—最小的micro:bit多功能I/O扩展板
1
OBLOQ物联网模块
1
带功放喇叭模块或带AUX接口的播放器
1
人体红外热释电传感器
1
舵机
1
3V~5V电源
其它:气球、胸针、橡皮筋
软件平台:https://makecode.microbit.org/
IoT平台:easyIoT[配置详见“挑战赛1”]

【制作】
借用DF拆弹专家套件 中“舵机+胸针”制作过程,
准备用来“引爆"气球
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图15
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图16

为了更大音量,准备的可替换DF功放喇叭模块的AUX线
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图17

AUX线一端接Micro:Mate—多功能I/O扩展板的耳机接口
另一端接含AUX接口的播放器上,如图
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图18

【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图21

【接线】
【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图19

【代码】

【Micro:bit × OBLOQ挑战赛2】IoT车程计...图20


创作许可协议

本项目采用 None(不开放任何权利,保留所有权利) 进行许可。

评论(8)
gada888
gada888
学科交叉
gada888
gada888
好想法
网络白丁
网络白丁
喜欢的贴子,很有触感
许培享
许培享
作者
回复网络白丁
共同进步
Ash1
Ash1
这个学科结合厉害了,居然和语文结合起来了,666
liweilin
liweilin
创意满满!!!
DI玩
DI玩
定身术用来惩罚不听话的小朋友很不错!比打一顿有效!
许培享
许培享
作者
回复DI玩
:lol好的!可试一试
rzyzzxw
rzyzzxw
真有趣。
许培享
许培享
作者
回复rzyzzxw
机器人对战更有趣
hnyzcj
hnyzcj
有意思
许培享
许培享
作者
回复hnyzcj
期待超级版主新作:))
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