Η Monk κατασκευάζει βάση σύνδεσης CO1 HARDWARE V2A για Micro Bit

ΕΙΣΑΓΩΓΗ

Η βάση CO2 Dock είναι ένας πραγματικός αισθητήρας CO2, σε συνδυασμό με αισθητήρες θερμοκρασίας και σχετικής υγρασίας σχεδιασμένους για χρήση με το BBC micro:bit. Η πλακέτα θα λειτουργεί με πλακέτες micro:bit έκδοσης 1 και 2. Αυτό το φυλλάδιο περιλαμβάνει πέντε πειράματα με κώδικα σε μπλοκ MakeCode.

CO2 ΚΑΙ ΥΓΕΙΑ

Το επίπεδο του CO2 στον αέρα που αναπνέουμε έχει άμεση επίδραση στην ευημερία μας. Τα επίπεδα CO2 παρουσιάζουν ιδιαίτερο ενδιαφέρον από άποψη δημόσιας υγείας view καθώς, για να το θέσω απλά, αποτελούν μέτρο του πόσο αναπνέουμε τον αέρα των άλλων. Εμείς οι άνθρωποι εκπνέουμε CO2 και έτσι, εάν πολλά άτομα βρίσκονται σε ένα δωμάτιο με κακό αερισμό, το επίπεδο CO2 θα αυξηθεί σταδιακά. Όπως και τα ιικά αερολύματα που μεταδίδουν ασθένειες. Μια άλλη σημαντική επίδραση των επιπέδων CO2 είναι στη γνωστική λειτουργία - πόσο καλά μπορείτε να σκεφτείτε. Το ακόλουθο απόσπασμα προέρχεται από το Εθνικό Κέντρο Βιοτεχνολογικών Πληροφοριών στις ΗΠΑ: «στα 1,000 ppm CO2, σημειώθηκαν μέτριες και στατιστικά σημαντικές μειώσεις σε έξι από τις εννέα κλίμακες απόδοσης στη λήψη αποφάσεων. Στα 2,500 ppm, σημειώθηκαν μεγάλες και στατιστικά σημαντικές μειώσεις σε επτά κλίμακες απόδοσης στη λήψη αποφάσεων». Πηγή: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3548274/ Ο παρακάτω πίνακας βασίζεται σε πληροφορίες από https://www.kane.co.uk/knowledge-centre/what-are-safe-levels-of-co-and-co2-in-rooms και δείχνει τα επίπεδα στα οποία το CO2 μπορεί να γίνει ανθυγιεινό.

Επίπεδο CO2 (ppm)	Σημειώσεις
250-400	Κανονική συγκέντρωση στον ατμοσφαιρικό αέρα.
400-1000	Οι συγκεντρώσεις είναι τυπικές για κατειλημμένους εσωτερικούς χώρους με καλή ανταλλαγή αέρα.
1000-2000	Παράπονα για υπνηλία και κακό αέρα.
2000-5000	Πονοκέφαλοι, υπνηλία και stagnant, μπαγιάτικος, βουλωμένος αέρας. Μπορεί επίσης να υπάρχει κακή συγκέντρωση, απώλεια προσοχής, αυξημένος καρδιακός ρυθμός και ελαφρά ναυτία.
5000	Όριο έκθεσης στο χώρο εργασίας στις περισσότερες χώρες.
>40000	Η έκθεση μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρή στέρηση οξυγόνου με αποτέλεσμα μόνιμη εγκεφαλική βλάβη, κώμα, ακόμη και θάνατο.

ΞΕΚΙΝΗΣΗ

Συνδετικός
Η βάση σύνδεσης CO2 τροφοδοτείται από το BBC micro:bit. Αυτό συνήθως γίνεται μέσω της υποδοχής USB του micro:bit. Η σύνδεση ενός BBC micro:bit στη βάση σύνδεσης CO2 γίνεται απλώς συνδέοντας το micro:bit στη βάση σύνδεσης CO2 όπως φαίνεται παρακάτω.

Σημειώστε ότι οι δακτυλιοειδείς σύνδεσμοι στο κάτω μέρος της βάσης CO2 συνδέονται με τους δακτυλιωτούς συνδέσμους του micro:bit, επιτρέποντάς σας να συνδέσετε άλλα αντικείμενα στο micro:bit σας. Εάν το micro:bit τροφοδοτείται, τότε μια πορτοκαλί λυχνία LED στο λογότυπο MonkMakes της βάσης CO2 θα ανάψει για να δείξει ότι τροφοδοτείται.

ΕΜΦΑΝΙΣΗ ΕΝΔΕΙΞΕΩΝ CO2

Σύνδεσμος MakeCode: https://makecode.microbit.org/_A3D9igc9rY3w Αυτό το πρόγραμμα εμφανίζει την ένδειξη CO2 σε μέρη ανά εκατομμύριο, ανανεώνοντας κάθε 5 δευτερόλεπτα. Όταν κάνετε κλικ στον σύνδεσμο κώδικα στο επάνω μέρος της σελίδας, το σύστημα MakeCode θα ανοίξει ένα προ-view παράθυρο που μοιάζει με αυτό:

Μπορείτε να προview το πρόγραμμα, αλλά δεν μπορείτε να το αλλάξετε ή, το πιο σημαντικό, να το εγκαταστήσετε στο micro:bit σας, μέχρι να κάνετε κλικ στο κουμπί Επεξεργασία που υποδεικνύεται. Αυτό θα ανοίξει τον κανονικό επεξεργαστή MakeCode και στη συνέχεια μπορείτε να ανεβάσετε το πρόγραμμα στο micro:bit σας με τον κανονικό τρόπο.

Όταν ξεκινήσει το πρόγραμμα, ενδέχεται να δείτε απίθανες μετρήσεις της στάθμης CO2. Αυτό είναι φυσιολογικό. Ο αισθητήρας που χρησιμοποιείται από τη βάση CO2 χρειάζεται μερικά λεπτά για να σταθεροποιηθούν οι μετρήσεις. Μόλις σταθεροποιηθούν οι μετρήσεις, δοκιμάστε να αναπνεύσετε στη βάση CO2 για να αυξήσετε τις μετρήσεις CO2. Σημειώστε ότι θα χρειαστεί λίγος χρόνος για να αυξηθούν οι μετρήσεις CO2 και ακόμη περισσότερος χρόνος για να επανέλθουν στο επίπεδο CO2 του δωματίου. Αυτό συμβαίνει επειδή ο αέρας που εισέρχεται στον θάλαμο του αισθητήρα θα χρειαστεί λίγο χρόνο για να αναμειχθεί με τον αέρα από το εξωτερικό του αισθητήρα.

Ο κώδικας είναι αρκετά απλός. Το μπλοκ έναρξης περιέχει το υψόμετρο του μπλοκ. Αυτό το μπλοκ είναι χρήσιμο αν ζείτε κάπου ψηλά (πάνω από 500 μέτρα), τότε θα πρέπει να αλλάξετε την τιμή από 0 στο ύψος σας σε μέτρα, έτσι ώστε ο αισθητήρας να μπορεί να αντισταθμίσει τη μειωμένη ατμοσφαιρική πίεση που μεταβάλλει τη μέτρηση CO2. Το μπλοκ κάθε 5000ms περιέχει κώδικα που θα εκτελείται κάθε 5 δευτερόλεπτα. Μπορείτε να το βρείτε χρήσιμο σε κάθε μπλοκ στην ενότητα Βρόχοι της παλέτας μπλοκ. Αυτό το μπλοκ κάθε περιέχει το μπλοκ αριθμού εμφάνισης που λαμβάνει το μπλοκ CO2 ppm ως παράμετρο για κύλιση στην οθόνη του micro:bit. Εάν αντιμετωπίζετε προβλήματα με την εκτέλεση αυτού του έργου, ανατρέξτε στην ενότητα Αντιμετώπιση προβλημάτων στο τέλος αυτών των οδηγιών.

ΜΕΤΡΗΤΗΣ CO2

Σύνδεσμος MakeCode: https://makecode.microbit.org/_9Y9Ka2AWjHMW
Αυτό το πρόγραμμα βασίζεται στο πρώτο πείραμα, έτσι ώστε, όταν πατηθεί το κουμπί Α, να εμφανίζεται η θερμοκρασία σε βαθμούς Κελσίου και, όταν πατηθεί το κουμπί Β, η σχετική υγρασία να εμφανίζεται ως ποσοστό.tage.

Εγκαταστήστε αυτό το πρόγραμμα στο micro:bit σας με τον ίδιο τρόπο που κάνατε στο πείραμα 1, χρησιμοποιώντας τον σύνδεσμο κώδικα στο επάνω μέρος αυτής της σελίδας. Όταν πατήσετε το κουμπί A, η θερμοκρασία σε βαθμούς C θα εμφανιστεί μόλις ολοκληρωθεί η εμφάνιση της τρέχουσας ένδειξης CO2. Το κουμπί B εμφανίζει τη σχετική υγρασία (πόση υγρασία υπάρχει στον αέρα).

ΣΥΝΑΓΕΡΜΟΣ CO2

Σύνδεσμος MakeCode: https://makecode.microbit.org/_EjARagcusVsu
Αυτό το πρόγραμμα εμφανίζει το επίπεδο CO2 ως γράφημα ράβδων στην οθόνη του micro:bit και όχι ως αριθμό. Επίσης, όταν το επίπεδο CO2 υπερβαίνει μια προκαθορισμένη τιμή, η οθόνη εμφανίζει ένα σύμβολο προειδοποίησης. Εάν έχετε ένα micro:bit 2 ή ένα ηχείο συνδεδεμένο στο P0, τότε το έργο θα ηχήσει επίσης όταν ξεπεραστεί το όριο CO2.

ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΣΕ A FILE

Σύνδεσμος MakeCode: https://makecode.microbit.org/_YeuhE7R7zPdT
Αυτό το πείραμα θα λειτουργήσει μόνο σε micro:bit έκδοση 2.

Για να χρησιμοποιήσετε το πρόγραμμα, πατήστε το κουμπί A για να ξεκινήσετε την καταγραφή δεδομένων – θα δείτε ένα εικονίδιο καρδιάς που υποδεικνύει ότι όλα είναι καλά.ampΤο ling έχει οριστεί σε 60000 χιλιοστά του δευτερολέπτου (1 λεπτό) – ιδανικό για την εκτέλεση του πειράματος όλη τη νύχτα. Αλλά αν θέλετε να επιταχύνετε τα πράγματα, αλλάξτε αυτήν την τιμή σε κάθε μπλοκ. Μειώνοντας το sampΟ χρόνος γραφής σημαίνει ότι συλλέγονται περισσότερα δεδομένα και η μνήμη σας θα εξαντληθεί νωρίτερα. Όταν θέλετε να ολοκληρώσετε την καταγραφή, πατήστε ξανά το κουμπί A. Μπορείτε να διαγράψετε όλα τα δεδομένα πατώντας ταυτόχρονα τα κουμπιά A και B. Εάν το micro:bit δεν έχει πλέον μνήμη flash για την αποθήκευση των δεδομένων, θα σταματήσει την καταγραφή και θα εμφανίσει το εικονίδιο «κρανίο». Τα δεδομένα εγγράφονται σε ένα file που ονομάζεται MY_DATA.HTM. Αν μεταβείτε στη μονάδα δίσκου MICROBIT στο file σύστημα, θα δείτε αυτό file. Ο file είναι στην πραγματικότητα κάτι περισσότερο από απλώς δεδομένα, περιέχει επίσης μηχανισμούς για viewτα δεδομένα. Εάν κάνετε διπλό κλικ στο MY_DATA.HTM, θα ανοίξει στο πρόγραμμα περιήγησής σας και θα μοιάζει κάπως έτσι:

Αυτά είναι τα δεδομένα στο micro:bit σας. Για να τα αναλύσετε και να δημιουργήσετε τα δικά σας γραφήματα, μεταφέρετέ τα στον υπολογιστή σας. Μπορείτε να αντιγράψετε και να επικολλήσετε τα δεδομένα σας ή να τα κατεβάσετε ως CSV. file το οποίο μπορείτε να εισαγάγετε σε ένα υπολογιστικό φύλλο ή εργαλείο γραφημάτων. Μάθετε περισσότερα σχετικά με την καταγραφή δεδομένων micro:bit.

Αν κάνετε κλικ στην Οπτική προεπισκόπησηview , θα εμφανιστεί ένα απλό διάγραμμα των δεδομένων.

micro: αρχείο καταγραφής δεδομένων bit

Αυτή είναι μια οπτική προεπισκόπησηview των δεδομένων στο micro:bit σας. Για να τα αναλύσετε λεπτομερέστερα ή να δημιουργήσετε τα δικά σας γραφήματα, μεταφέρετέ τα στον υπολογιστή σας. Μπορείτε να αντιγράψετε και να επικολλήσετε τα δεδομένα σας ή να τα κατεβάσετε ως CSV file, το οποίο μπορείτε να εισαγάγετε σε ένα υπολογιστικό φύλλο ή εργαλείο γραφημάτων.

Αυτό το έργο λειτουργεί μόνο στην έκδοση 2 του micro:bit επειδή χρησιμοποιεί την επέκταση Data Logger, η οποία είναι συμβατή μόνο με το micro:bit 2. Η επέκταση Data Logger διαθέτει ένα σύνολο μπλοκ στηλών που σας επιτρέπει να ονομάσετε τις στήλες δεδομένων που καταγράφετε. Όταν θέλετε να γράψετε μια γραμμή δεδομένων στον πίνακα, χρησιμοποιείτε το μπλοκ δεδομένων καταγραφής. Η επέκταση Data Logger διαθέτει επίσης ένα μπλοκ on-log-full που θα εκτελέσει τις εντολές που περιέχει σε περίπτωση που εξαντληθεί ο χώρος στο micro:bit για την αποθήκευση των μετρήσεων.

ΚΑΤΑΓΡΑΦΗ ΔΕΔΟΜΕΝΩΝ ΜΕΣΩ USB

Σύνδεσμος MakeCode: https://makecode.microbit.org/_fKt67H1jwEKj
Αυτό το έργο λειτουργεί μόνο στην έκδοση 2 του micro:bit και λειτουργεί καλύτερα χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα περιήγησης Google Chrome. Παρόλα αυτά, μπορεί να διαπιστώσετε ότι το web Η λειτουργία USB του Chrome δεν λειτουργεί πάντα αξιόπιστα. Πρόκειται επίσης για ένα έργο όπου το micro:bit πρέπει να συνδεθεί στον υπολογιστή σας με καλώδιο USB. Αντί να καταγράφονται δεδομένα σε file, όπως κάναμε στο Πείραμα 5, θα καταγράφετε δεδομένα στον υπολογιστή σας σε πραγματικό χρόνο μέσω της σύνδεσης USB.

Μόλις ολοκληρωθεί η μεταφόρτωση του προγράμματος, χρησιμοποιώντας ένα συζευγμένο micro:bit, κάντε κλικ στο κουμπί Εμφάνιση συσκευής δεδομένων και θα δείτε κάτι σαν αυτό.

Αφού καταγράψετε τα δεδομένα, μπορείτε στη συνέχεια να κάνετε κλικ στο μπλε εικονίδιο λήψης για να τα αποθηκεύσετε ως CSV file που μπορούν να εισαχθούν σε ένα υπολογιστικό φύλλο, όπου μπορείτε να σχεδιάσετε γραφήματα.

Επειδή οι τρεις μετρήσεις καταγράφονται στην πραγματικότητα σε ελαφρώς διαφορετικές χρονικές στιγμές, θα υπάρχει ξεχωριστή στήλη χρόνου στο CSV. file, για κάθε τύπο ανάγνωσης. Όταν δημιουργείτε ένα γράφημα, απλώς επιλέξτε μία από τις στήλες χρόνου για τον άξονα x - δεν έχει σημασία ποια. Αυτό το έργο χρησιμοποιεί το μπλοκ τιμής σειριακής εγγραφής που θα βρείτε στην κατηγορία μπλοκ Σειριακής. Αυτό στέλνει την ανάγνωση μέσω της σύνδεσης USB στον επεξεργαστή makecode που εκτελείται στο πρόγραμμα περιήγησης του υπολογιστή σας.

ΕΠΕΚΤΑΣΗ MAKECODE

Το CO2 Dock χρησιμοποιεί μια επέκταση MakeCode για να παρέχει ένα σύνολο μπλοκ που κάνουν τον προγραμματισμό απλό. Το προηγούμενο παράδειγμαampΤα προγράμματα έχουν ήδη εγκατεστημένη την επέκταση, αλλά αν ξεκινάτε ένα νέο έργο, θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε την επέκταση. Για να το κάνετε αυτό:

• Μεταβείτε στο MakeCode για micro:bit website εδώ: https://MakeCode.microbit.org/
• Κάντε κλικ στο + Νέο Έργο για να δημιουργήσετε ένα νέο έργο MakeCode – δώστε του όποιο όνομα θέλετε
• Κάντε κλικ στην επέκταση + και στην περιοχή αναζήτησης επικολλήστε τα ακόλουθα web διεύθυνση:
  • https://github.com/monkmakes/makecode-extension-scd41 Αυτό θα πρέπει να εμφανίσει ένα μόνο αποτέλεσμα αναζήτησης.
• Κάντε κλικ στην επέκταση MonkMakes CO2 Dock και θα εγκατασταθεί.
• Κάντε κλικ στο ← Επιστροφή και θα διαπιστώσετε ότι έχουν προστεθεί ορισμένα νέα μπλοκ στη λίστα μπλοκ σας στην κατηγορία Αποβάθρα CO2.

Περιγραφή μπλοκ

Σημείωση 1. Η χρήση αυτού του μπλοκ διαβρώνει πολύ σταδιακά την EEPROM του αισθητήρα (2000 εγγραφές), επομένως αυτό το μπλοκ περιορίζεται σε μία κλήση μεταξύ των επαναφορών.

ΑΝΤΙΜΕΤΩΠΙΣΗ ΠΡΟΒΛΗΜΑΤΩΝ

• Πρόβλημα: Η πορτοκαλί λυχνία LED λειτουργίας στη βάση CO2 για micro:bit δεν είναι αναμμένη.
• Διάλυμα: Βεβαιωθείτε ότι το ίδιο το microbit σας τροφοδοτείται με ρεύμα. Εάν το έργο σας τροφοδοτείται με μπαταρία, δοκιμάστε καινούργιες μπαταρίες.
• Πρόβλημα: Όταν εκτελώ το πρόγραμμά μου για πρώτη φορά, οι μετρήσεις CO2 φαίνονται λανθασμένες, μερικές φορές 0 ή πολύ υψηλός αριθμός.
• Διάλυμα: Αυτό είναι φυσιολογικό. Ο αισθητήρας χρειάζεται λίγο χρόνο για να σταθεροποιηθεί. Αγνοήστε τυχόν μετρήσεις για τα πρώτα λεπτά μετά την εκκίνηση του αισθητήρα.

ΜΑΘΗΣΗ

Προγραμματισμός micro:bit
Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για τον προγραμματισμό του micro:bit στο MicroPython, τότε θα πρέπει να εξετάσετε το ενδεχόμενο αγοράς του βιβλίου του Simon Monk "Programming micro:bit: Getting Started with MicroPython", το οποίο είναι διαθέσιμο από όλα τα μεγάλα βιβλιοπωλεία. Για μερικές ενδιαφέρουσες ιδέες για έργα, ίσως σας αρέσει επίσης το micro:bit for the Mad Scientist από το NoStarch Press. Μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τα βιβλία του Simon Monk (του σχεδιαστή αυτού του κιτ) στη διεύθυνση: https://simonmonk.org ή ακολουθήστε τον στο X όπου είναι @simonmonk2

ΜΟΝΑΧΟΙ

Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτό το κιτ, η αρχική σελίδα του προϊόντος είναι εδώ: https://monkmakes.com/co2_mini Εκτός από αυτό το κιτ, η MonkMakes κατασκευάζει όλα τα είδη κιτ και gadget για να σας βοηθήσει με τα έργα του κατασκευαστή σας. Μάθετε περισσότερα, καθώς και πού μπορείτε να αγοράσετε εδώ: https://monkmakes.com Μπορείτε επίσης να ακολουθήσετε τον MonkMakes στο X @monkmakes.

Από αριστερά προς τα δεξιά: Κιτ Ηλιακών Πειραμάτων για micro:bit, Τροφοδοτικό για micro:bit (δεν περιλαμβάνεται τροφοδοτικό AC), Κιτ Ηλεκτρονικών 2 για micro:bit και Κιτ 7 Τμημάτων για micro:bit.

Συχνές ερωτήσεις

Ποια είναι τα ασφαλή επίπεδα CO2 στα δωμάτια;
Τα ασφαλή επίπεδα CO2 στα δωμάτια έχουν ως εξής:

• 250-400 ppm: Κανονική συγκέντρωση στον ατμοσφαιρικό αέρα.
• 400-1000 ppm: Τυπικές συγκεντρώσεις για κατειλημμένους εσωτερικούς χώρους με καλή ανταλλαγή αέρα.
• 1000-2000 ppm: Παράπονα για υπνηλία και κακή ποιότητα αέρα.
• 2000-5000 ppm: Πονοκέφαλοι, υπνηλία καιtagνιφάδες αέρα. Μπορεί να εμφανιστεί μειωμένη συγκέντρωση και αυξημένος καρδιακός ρυθμός.
• 5000 ppm: Όριο έκθεσης στον χώρο εργασίας στις περισσότερες χώρες.
• >40000 ppm: Η έκθεση μπορεί να οδηγήσει σε σοβαρά προβλήματα υγείας, συμπεριλαμβανομένης της εγκεφαλικής βλάβης και του θανάτου.

Έγγραφα / Πόροι

Η Monk κατασκευάζει βάση σύνδεσης CO1 HARDWARE V2A για Micro Bit [pdf] Εγχειρίδιο κατόχου ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ V1A, Βάση CO1 ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ V2A για Micro Bit, ΕΞΑΡΤΗΜΑΤΑ V1A, CO2, Βάση για Micro Bit, Micro Bit

Αναφορές

• Εγχειρίδιο χρήστη