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[项目分享] Mind+Micro:bit——声控灯 指北针 测物高仪

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本帖最后由 云天 于 2022-10-5 12:19 编辑

Micro:bit V2 与 V1相比,增加了声音感测器:增加于板子背面,而正面则是有一个声音输入孔,以及旁边有麦克风活动指示灯,麦克风使用时该指示灯会亮红色灯号。
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下面第一个项目,Mind+编程,制作一个声控灯,使用到声音感测器、光线感测器,板上的LED点阵。
【声控灯】
1、获取环境光强度数据
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通过遮挡LED点阵,测试光线强度。确定阈值为100。
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2、获取环境声音强度
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通过击掌,测试声音强度。确定阈值为30。
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3、完整程序
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4、演示视频

【指北针】
Micro:bit有一个磁场传感器,就像普通的罗盘针一样,它可以感知地球内部产生的磁场。 micro:bit "读取指南针朝向"将转换为相对于north的360度。
IMG_20221005_092156.jpg
1、角度映射
IMG_20221005_105957_edit_385538409821377.jpg


输入是360度值和输出是8个方向箭头,这里是角度映射:

0-23 North

23 - 68 NW

68 - 113 West

113 - 158 SW

158 - 203 South

203 - 248 SE

248 - 293 East

293 - 338 NE

Others North

2、Mind+编程 WedOctober-202210056458..png
使用micro:bit磁场传感器,要校准电子罗盘,倾斜micro:bit,让LED矩阵亮灯填充屏幕。
3、演示视频

【测物高】
一个简单的 micro:bit 仪器,帮助您计算建筑的高度。
1、测量倾斜角
micro:bit 的加速度计可以测量两个方向的倾斜角:上下(俯仰)和左右(滚动)。
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2、Mind+编程
要在屏幕上显示角度值,只需单击 A 按钮。此外,此值会一直保存到您再次按下 A 按钮,因此如果您需要再次查看,您可以按下 B 按钮。
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3、测量
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现在是时候进行必要的测量来计算建筑物的高度了。站在离建筑物适当的距离,以便测量可以看到其最高点的角度。不建议靠得太近。
您将需要三个测量值:
1)到建筑物的距离 X。
2)从建筑物顶部看的角度(用 micro:bit 获得)。
3)眼睛到地面的高度 Y。
使用这些数据,您可以计算 h1。建筑物的总高度可以计算为
H= h1 + Y

4、计算
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5、测大楼高度的N种方法

青年文摘 日期:2021-11-14
每一个问题,都有一种现成而漂亮的答案。而每一个创造者,都是自己动脑筋思考,在现成答案之外,找到另一种新答案的人。

许多人在中学时代,被问过这样一个物理问题:“如何利用气压计决定一栋大楼的高度?”而几乎每个用功学生的回答都是:“用气压计测量地面与楼顶的大气压力,然后用这个大气压力差即可计算出大楼的高度。”答案非常漂亮,也是参考书里的现成标准答案。

物理学界流传这样一则故事:某年,有一个学生对上述问题的回答居然是:“带着气压计到大楼顶,气压计上绑着一条长绳,然后缓缓垂下,等气压计触及地面时,再拉上来,绳子的长度即是大楼的高度。”老师给了他零分,但该名学生却辩解说答案完全正确,应该给满分。最后师生同意请一位大师来做仲裁者。大师提醒该学生这是物理考试,答案一定要包含某些物理知识,然后给他六分钟作答。过了五分钟,答案卷上还是一片空白,大师问他是否要放弃,那位学生却说:“答案有很多种,我只是在想哪一种答案最好。”然后奋笔疾书,在最后一分钟总算交了卷。他这次的答案是:“带着气压计到大楼顶,弯身松手让气压计落下,同时用码表测量气压计掉到地面所花的时间,大楼高度等于二分之一乘以重力加速度乘以时间的平方。”答案完全正确,而且也用到物理公式,老师只好给他接近满分的高分。

仲裁圆满结束后,大师好奇地问该名学生还有什么答案。结果,那位学生又一口气说出了五种答案:一、晴天时,先测量气压计长度,还有它阴影的长度、大楼阴影的长度,然后利用比例就可算出大楼的高度。二、带着气压计爬上楼梯,沿着墙壁以气压计的高度为单位做记号,一直标记到顶楼,看有几个标记,再乘以气压计高度,就是大楼高度。三、把气压计悬吊在弹簧的末端,测量地面的重力值和大楼顶的重力值,从两个值的差异也可算出大楼高度。四、在气压计上绑着长绳,垂到接近地面,像钟摆般摇晃,从摆差时间也可算出大楼高度。五、去敲大楼管理员的门,对他说只要他告诉你大楼的高度,就把气压计送给他。

大师听了,问:“难道你不知道利用地面与楼顶大气压力差来计算大楼高度这种正规的方法吗?”学生回答说:“当然知道!但我喜欢动脑筋思考,自己想出来更多的方法。”

这个故事在物理学界广为流传。那位担任仲裁的大师是1908年的诺贝尔奖得主鲁斯福特,而该名学生的名字叫做波尔,他后来成为举世公认的物理奇葩,1922年诺贝尔物理奖得主,原子模型的缔造者以及量子论的创建者。

波尔所想出的其他五六个方法,也许都不如那个正规的现成答案漂亮而又便捷,但那些却都是他自己动脑筋想出来的。爱迪生在他所创建的实验室和工厂里,在醒目的墙壁上都贴着芮诺兹所说的一句话:“人总是千方百计,避免真正用心去思考。”爱迪生以它来提醒自己和他的员工。

“避免真正用心去思考”的确是多数人的通病,遇到问题时,总是先去找有什么现成的答案可用,有什么漂亮的公式可套,但套公式并不等于在思考。这些现成的答案、漂亮的公式,其实只是我们用来装点门面的框框,它们阻碍了我们真正用心去思考。

上面关于波尔的故事,其实更像一则“科学寓言”,旨在告诉我们,每一个问题往往不只有一种答案,真正有创意的人是喜欢自己思考,从现有的标准答案外找到其它答案的人。


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