Ковид коопсуздук туулгасы 1 -бөлүк: Tinkercad микросхемаларына киришүү !: 20 кадам (сүрөттөр менен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:36

Tinkercad долбоорлору »

Салам дос!

Бул эки бөлүктөн турган серияда биз Tinkercad схемаларын кантип колдонууну үйрөнөбүз - микросхемалардын кантип иштээрин билүү үчүн кызыктуу, кубаттуу жана билим берүүчү курал! Үйрөнүүнүн эң жакшы жолдорунун бири - бул жасоо. Ошентип, биз адегенде өзүбүздүн жеке долбоорубузду иштеп чыгабыз: Covid коопсуздук туулгасынын схемасы!

Биздин максат - адам жакындап калганда сизге эскертүүчү туулга түзүү. Ошентип, сиз менен ал адамдын ортосундагы аралыкты сактоо үчүн алыстап, Ковидден коопсуз бойдон кала аласыз.

Бул долбоордун аягында сиз Tinkercadдын жардамы менен микросхемаларды жана программаны кантип иштеп чыгуу керек экенин түшүнөсүз. Бул кыйын сезилсе да, кабатыр болбо! Мен сизди бүт процессте жетектөө үчүн болом - жөн гана үйрөнүңүз жана ырахат алыңыз!

Берилиштер:

Сизге Tinkercad эсеби гана керек! Эсебиңиз жокпу? Www.tinkercad.com сайтына бекер катталыңыз

1 -кадам: Tinkercad ачыңыз

Tinkercadга кириңиз (же азырынча жок болсоңуз, катталыңыз).

Куралдар тактасына киргенден кийин, сол капталга өтүп, "Райондорду" тандаңыз.

Андан кийин, "Жаңы схеманы түзүү" тандаңыз (кызгылт сары менен тегеректелген). Бул жерде биз креативдүү болуу жана каалаган схемаларды долбоорлоо эркиндигине ээбиз. Ошондой эле, чындыгында, чындыгында, чындыгында, чындыгында, кантип түзөөрүн көрүү үчүн чынжырларыңызды так симуляциялай аласыз!

Эми биз баштоого даярбыз!

2 -кадам: Долбооруңуздун аталышы

"Жаңы схеманы түзүү" баскычын баскандан кийин, сизди бул бош иш мейкиндиги тосуп алат.

Биринчи кезекте биринчи нерсе - биздин бардык долбоорлор биздин панелде сакталат (мурунку кадамдан), андыктан долбоорлорубуздун атын эстеп калуу жана аларды кийинчерээк табуу маанилүү!

Эгерде сиз жогорку сол жакты карасаңыз, анда сиз үчүн кызыктуу кокустук аталышы пайда болот. Сиз аны басып, ошол наамды өзүңүзгө алмаштырсаңыз болот. Бул жерде мен аны "Ковид коопсуздук туулга" деп атадым.

3 -кадам: Биздин Микро: битти кошуу

Биз микро: битти кошуу менен долбоорубузду баштайбыз.

Микро: бит - бул кичинекей компьютер, анда сиз программалоону үйрөнө аласыз. Бул LED чырактары, компас жана ыңгайлаштырылган баскычтар сыяктуу көптөгөн сонун өзгөчөлүктөргө ээ!

Бул микро: бит сенсорлорубуздагы бардык маалыматты иштетет (биз кийинчерээк кошобуз). Микро: бит бизге ошол маалыматты биз түшүнө турган оңой жол менен берет.

Муну биздин иш мейкиндигибизге кошуу үчүн, биз оң жактагы тилкени колдонобуз. Бул жерде сиз колдоно турган көптөгөн компоненттерди таба аласыз. Келгиле, азырынча калган нерсенин бардыгын этибарга албай, "микробиттен" издеп көрөлү.

Микро: битти тандап, аны жумуш мейкиндигине алып келиңиз.

4 -кадам: Биздин сенсорду кошуу

Эми бизде микро: бит бар, сенсор кошолу. Пассивдүү инфракызыл сенсор үчүн кыска болгон PIR сенсор деп аталган нерсени кошобуз.

PIR инфракызыл нурланууну же жылуулукту аныктай алат. Адамдар жылуулук бергени менен, дубалдар, суу бөтөлкөлөрү жана жалбырактар сыяктуу нерселер жок болгондуктан, бул сенсор адамдардын жанында болгондо аныктоо үчүн колдонулушу мүмкүн.

Адатта, ал 5 м (16 фут) чейин "көрө алат", бул жакшы, анткени бул бизге адамдар жакындаганда эртерээк эскертүү алууга мүмкүндүк берет, алар бизге 2м (6 фут) социалдык алыстык көрсөтмөлөрүнө жетпей реакция кылууга мүмкүнчүлүк берет.

5 -кадам: Компоненттерди түшүнүү

Эми бизде эки бөлүк бар болгондон кийин, микро: биттин PIR сенсору менен байланышуусун камсыз кылуу үчүн аларды кантип бириктире алабыз?

Бул Tinkercadда абдан жөнөкөй. Сиз PIR сенсорунун түбүндө 3 төөнөгүч бар экенин көрө аласыз.

1. Чычканды алардын үстүнө алып келгенде, биринчи пин "Сигнал" пини экенин көрөсүз, бул адамды аныктаганда сигнал берет дегенди билдирет.
2. Экинчи пин - "Power", бул жерде PIR сенсорун күйгүзүү үчүн электр булагын туташтырабыз.
3. Үчүнчү пин - "Жер", ал жерде "колдонулган" электр энергиясы PIR сенсорунан чыгат.

Сиз байкай аласыз, микро: ылдый жагында зымдар туташа турган 5 пункт бар. Чычканыңызды алардын үстүнө алып келиңиз.

1. Биринчи 3 пункт P0, P1 жана P2 деп белгиленген. Бул пункттар ыңгайлаштырылган жана алар сигналдарды кабыл алышы (кириши) же сигналдарды ыргытышы (чыгышы) мүмкүн. Бул пункттарды колдонуунун көптөгөн жолдору бар, анткени алар абдан ыңгайлаштырылган! Бул тууралуу кийинчерээк…
2. 3V чекити 3 вольттук электр булагы болуп саналат. Биздин PIR сенсорубузга электр булагы керек экенин эсиңиздеби? Ооба, биз ал электрди микро: биттин 3V чекитинен ала алабыз!
3. GND чекити "жер" үчүн кыска, бул жерде электр жумушу бүткөндөн кийин "чыга алат". PIR сенсорунун жерге төөнөгүчүн бул жерге туташтырса болот.

6 -кадам: Компоненттерди туташтыруу

Пиндерди туташтыруу үчүн, адегенде курсоруңуз менен бир пинди басыңыз. Андан кийин, башка пинди басыңыз (биринчи пинди туташтыргыңыз келген жерге). Сиз зым пайда болгонун көрөсүз! Кааласаңыз, зымдын түсүн өзгөртүү үчүн чыкылдатыңыз. Же болбосо, аны жок кылып, башаламан көрүнсө кайра аракет кылсаңыз болот. Зымдарды таза салууга аракет кылыңыз, ошондо ар бир зым кайда экенин байкай аласыз!

Зымдарды туташтыргандан кийин, менде бар нерсеге дал келерин текшериңиз. Андай болсо, сонун! Болбосо, кабатыр болбо! Зымдарды өчүрүп, кайра аракет кылыңыз.

Сиз азыр эмне болуп жатканын элестете аласыз. Бул жөнөкөй цикл:

1. Электр микро: бит → калтырат
2. → "Power" пин аркылуу PIR сенсоруна кирет →
3. → кээ бирлери PIR сенсорунун ичинде иштейт →
4. → PIR сенсорун "Жерге" же "Сигналга" төөнөгүч аркылуу калтырат →
5. → micro: bitтин "Ground" пинине же "P0" пинине барат

7 -кадам: Биздин схеманы окшоштуруу (1 -бөлүк)

Биз Tinkercadда схемаларды түзгөндө, аларды симуляциялай алабыз.

Ошентип, биз чынжыр системасынын компоненттери реалдуу дүйнөдө кандай реакция кылаарын билүү үчүн эксперимент жасай алабыз, бул сизге "сыноо-жаңылыштык" кылбай, иштебей турган нерсеге убакыт жана акча коротпостон схемаларды пландаштырууга жана долбоорлоого жардам берет!

Биздин схеманы окшоштуруу үчүн, жогорку оң жакта жайгашкан "Симуляцияны баштоо" баскычын басыңыз …

8 -кадам: Биздин схеманы окшоштуруу (2 -бөлүк)

Симуляция иштеп жатканда, биз өз схемабыз менен өз ара аракеттене алабыз.

PIR сенсорун чыкылдатыңыз. Топ пайда болот. Бул топтун адам экенин элестетиңиз. Сиз ошол адамды басып, жылдыра аласыз.

Сиз топту PIR сенсорунун жанындагы кызыл зонанын ичине жылдырганда, сенсор күйүп турганын байкасаңыз болот. Эгер бул чын болсо, анда сиз бардыгын туура туташтырдыңыз! Пирдин аныктоо аймагынан топту жылдырганыңызда, сенсор жарыкты токтотот. Аны менен ойноңуз!

Сиз ошондой эле топ аныктоо аймагынын чегинде турганда, бирок ал кыймылсыз турганда, PIR активдештирилбегенин байкасаңыз болот. Бул көйгөй эмес, анткени адамдар көп кыймылдашат, андыктан сенсор дайыма сиздин мейкиндигиңизге жакын адамдарды табат.

Микро: бит жөнүндө эмне айтууга болот? Сигнал зымын мурунтан эле туташтырганбыз, анда эмнеге эч нерсе болбой жатат ?!

Кабатыр болбо, бул күтүлүүдө!

Биз сигнал зымын туташтырганыбыз менен, микро: бит компьютери PIR сенсорунун берген маалыматы менен эмне кылууну билбейт. Биз кийинки кадамда аны программалоо менен эмне кылуу керектигин айтабыз.

9 -кадам: Codeblock негиздери

Симуляциядан чыгып, анан "Кодду" чыкылдатыңыз ("Симуляцияны баштоонун" жанында). Бул оң жагында жаңы, чоңураак каптал тилкесин ачат.

Микросхемалардын дизайнын жана симуляциясынан тышкары, биз Tinkercadда Codeblocks аркылуу программалай алабыз. Codeblocks - бул программалоонун логикасын билүүнүн оңой жолу, бул Javascript, Python же C сыяктуу өнүккөн тилдерге кирүүдөн мурун коддоого чоң киришүү.

Келгиле, Codeblock чөйрөсү менен таанышуудан баштайлы. Codeblock каптал тилкесинин сол жагында сиз сүйрөп барып таштай турган код блоктору бар. Оң жагында сиздин чыныгы кодуңуз. Кээ бир бөлүктөрдү сүйрөп, таштап изилдөөгө аракет кылыңыз.

Аны менен таанышкандан кийин, коддоо мейкиндигин тазалаңыз (блокторду төмөнкү оң жактагы таштанды челегине сүйрөп), андыктан биз схемага кодубузду кошо баштайбыз.

10 -кадам: Микро программалоо: бит (1 -бөлүк)

Келгиле, "Киргизүү" блоктору аркылуу издеп баштайлы жана "P0] төөнөгүчтү сүйрөп [Жогорку] болуп өзгөрдү". Бул киргизүү, анткени бул микро: бит маалыматын азыктандырат.

Негизинен, P0 чекити (биздин сигнал зымыбыз туташкан жерде) эки мааниге ээ болушу мүмкүн: жогорку же төмөн. Жогорку сигнал бар экенин билдирет, ал эми төмөн сигнал жок экенин билдирет.

Эгерде PIR сенсору кирген адамды аныктаса, сигнал жогору же төмөн болобу? Эгер жогору деп жооп берсеңиз, туура айтасыз! Же болбосо, аныктоо зонасында эч кандай баскынчы жок болгондо (же өтө сейрек кездешүүчү таптакыр токтоп турган учурда), төмөн электрдик сигнал болот.

Ошондуктан, биздин коддун логикасы негизинен: "адам аныкталганда, _ кыл".

Азыр ал эч нерсе кылбайт, анткени биз ага бир нерсе аныктай элекпиз (ал бош). Андыктан, келгиле, аны бир нерсе кылалы.

11 -кадам: Микро программалоо: бит (2 -бөлүк)

Келгиле, "show leds" деп аталган чыгаруу кодун кошолу. Бул коддук блок микро: бит жарыктары менен аралашып кетүүгө мүмкүндүк берет. Сиз каалаган торду түзүү үчүн LED торун алмаштыра аласыз. Мен жылмайган жүздү коштум. Бул чыгаруу: анткени micro: bit маалымат берип жатат.

Андан кийин, кирүү коду блогунда [БИЙИКТИ] [ТӨМӨН] кылып өзгөртөлү.

Биз сигналды жогорудан төмөнгө алмаштырганыбыз үчүн, азыр биздин код мындай дейт:

P0до аз сигнал болгондо, смайликти түзүү үчүн LEDлерди күйгүзүңүз

Бул биздин аныктоо аймагында эч ким кыймылдабаса, micro: bit смайликти көрсөтөт, анткени ал коопсуз! =)

12 -кадам: Микро программалоо: бит (3 -бөлүк)

Биз аныктоо аймагынын айланасында эч ким жок болгондо, микро: бит эмне кыларын билебиз. Качан кимдир бирөө барбы?

Муну да аныктайлы. Башка код кодун кошуңуз "пин [P0] боюнча [Жогорку] болуп өзгөрдү".

Бул жолу биз аны [ЖОГОРКУ] катары калтырабыз, анткени аны адам аныкталганда бир нерсе кылуу үчүн колдонобуз.

Дагы бир алып чыгууну кошуп, дизайн түзүңүз! Мен кабагын бүркөгөн жүздү колдондум, анткени адам аныктоо аймагында болгондо, анча коопсуз эмес болушу мүмкүн! = (

13 -кадам: Биздин кодду текшерүү

Симуляцияны дагы бир жолу иштетиңиз. Топту айланып өтүңүз (ака адам) жана сиздин микро: бит кандай реакция кылаарын көрүңүз.

Эгерде ал сиз каалагандай кылбаса, мурунку кадамды кайталап, код блокторуңузду менин скриншотум менен текшериңиз. Багынба!:)

14 -кадам: Кошумча PIR сенсорлорун кошуу

Эгерде мурунку кадамдагы кодуңуз туура иштесе, сонун иш! Эми долбоорубузду алга жылдыралы.

Азырынча биз бир гана PIR сенсорун колдондук, ошондуктан биз бир гана аймакта адамдарды аныктай алабыз. Айланабыздагы калган мейкиндик жөнүндө эмне айтууга болот? Бизге дагы сенсорлор керек!

Коддун каптал тилкесин жабыңыз ("Кодду" чыкылдатуу менен), эгер ал дагы эле ачык болсо жана башка PIR сенсорун издеңиз. Аны жумуш мейкиндигиңизге кошуп, зым менен байланыштырыңыз.

Эскертүү: Бул экинчи PIR сенсорунун сигнал пинин P1 же P2ге зым кылыңыз (мен аны P1 менен туташтырдым). Аны P0 менен туташтырбаңыз, анткени ал биринчи сенсор тарабынан колдонулат. Эгер ушундай кылсаңыз, micro: bit кайсы PIR сигналдарды жөнөтүп жатканын айта албайт!

Tinkercad жумуш мейкиндигинде мен эки PIR сенсорун өйдө каратып койгом (экрандын тазалыгы үчүн), эгер сиз чындыгында туулгаңызга PIRдерди тиркеп койсоңуз, анда бир PIR сенсорун туулгаңыздын сол жагына каратып тиркей аласыз, андыктан ал сол жакты сканерлейт сизди, экинчисин туулгаңыздын оң жагына коюп, өзүңүздүн аймакты сканерлесеңиз болот.

15 -кадам: 2nd PIR үчүн кошумча кодду кошуу

Дагы бир жолу кодду ачып, экинчисине окшош код блокторун кошуңуз. Бул жолу, бирок, жаңы код блокторунун ачылуучу баскычын чыкылдатып, P1ди тандаңыз (же P2ге жаңы PIR туташтырсаңыз, P2).

Сол жактагы PIR сенсору үчүн (ал P0го туташкан), мен LED торунун сол тарабы жарык болуп турушу үчүн LED чыгаруу кодун өзгөрттүм. Ошо сыяктуу эле, оң жактагы PIR сенсору үчүн, мен LED торунун оң тарабы жарык болуп турушу үчүн, LED чыгаруу кодун өзгөрттүм.

PIR да иштетилбегенде, LED тору дагы жылмайган жүздү көрсөтөт, анткени ал коопсуз!

16 -кадам: Бир нече PIR үчүн кодду тестирлөө

Код блокторун туура кошкондон жана оңдогондон кийин, кодуңуздун иштээрин текшерүү үчүн симуляцияны кайра иштетиңиз.

Топ/адам сол PIRдин аныктоо зонасына которулганда, микро: LED сол жагы жарыктандырылышы керек.

Анын сыңарындай, эгер адам оң тарабында аныктоо зонасында кыймылдаса, LED оң жагында күйөт.

17 -кадам: Ойготкучту кошуу

Эми бизде эки негизги сокур тактар бар (кошумча PIR сенсорлорун же микро: битти дагы көбүрөөк аймакты кошууну тандап алсаңыз болот), дагы бир кадам алдыга жылалы.

PIR иштетилгенде сигналды угууну кааласаңызчы? Сизге эскертүү берилип гана тим болбостон (мисалы, уктап жатканыңызда), ошондой эле жеке мейкиндигиңизге киргендерди коркутуп, өзүңүздү да, кирүүчүңүздү да Ковидден коргой аласыз.

Оң жактагы каптал тилкесине өтүп, "пьезо" издеңиз. Бул кичинекей "спикерлер" же "ызылдагычтар", алардын ичинде электр энергиясы өткөндө дирилдеп, катуу ызылдаган үн чыгарат.

Пьезодо эки төөнөгүч бар. Терс пинти микро: биттин жерине туташтырып, оң пинди микро: битке калган P2 чекитине туташтырыңыз. Ошентип, биз муну башкара алабыз, ошондо микро: бит анын P2 пини аркылуу электр тогун чыгарганда гана коңгуроо угулат.

Эскертүү: Пьезонун казыктарынын бирине резистор кошкондугуңузду текшериңиз (же пин). Бул бизге пьезого кирген токтун көлөмүн чектөөгө мүмкүндүк берет. Болбосо, чексиз көлөмдөгү ток микро: бит, пьезо же экөөнү бузушу мүмкүн!

Мен 1000 Ом резистор койдум, бирок сиз каалаган нерсени койсоңуз болот. Мен 500 Ом менен бир нерсе коюуну сунуштайм - 2000 Ом. Каршылык канчалык төмөн болсо, ток ошончолук көп болот, андыктан ызы -чуу катуу болот

18 -кадам: Буззерди коддоо

LED сеткасы сыяктуу эле, коңгуроонун туура иштешин камсыз кылуу үчүн micro: bitти программалаш керек. Эгерде кимдир бирөө биздин аныктоо зонабызда болгондо, коңгуроо тынымсыз шыңгыраса, бул тажатма болушу мүмкүн, андыктан аны аныктоо аймагына киргенде бир жолу гана шыңгыраткандай код коёлу (бизге кимдир бирөөнүн келери жөнүндө кабарлоо).

Бул үчүн, P2 пинди баштапкы абалга келтирели. "Стартта" кодун жана анын астына "analgo set pitch pin [P2]" кодун кошуңуз.

Андан кийин, ар бир "казыкта өзгөрүү [ЖОГОРУ]" коддук блогуна, LED аналогдук кодунун астына "аналогдук кадам" чыгуучу код блогун кошуңуз (эгер бул түшүнүк түшүнүксүз болсо, жогорудагы скриншотту караңыз!).

Бул аналогдук код блогу бизге эки орнотууну аныктоого мүмкүндүк берет: кадам жана убакыт.

• Убакыт жөндөөсү обонду канча убакыт ойноо керектигин айтат. Мен аны 500 мс койду (каалаган номерди тандай аласыз).

• Чайыр бизге обон канчалык бийик болушу керектигин айтат.

  Бул жерде, ар бир PIR үчүн башка жыштыкты тандаңыз. Мен бирин 100гө (төмөн чайырга), экинчисин 400гө (жогорку чайырга) койдум. Ошентип, сиз кайсы PIR сенсорун жөн гана обон иштеткенин айта аласыз (LED сеткасын карабай эле)

19 -кадам: Акыркы симуляция

Эми, симуляцияңызды акыркы жолу иштетип, бардыгы иштээрине ынануу үчүн.

Эгерде сиз бул Нускаманы кайталап койсоңуз, анда адам сол жактагы аныктоо зонасына киргенде, сизди кабарлоо үчүн бир аз үн кыскача угулушу керек, ал эми LED сеткасынын сол жагы күйүп, сизден кирүүчү бар экенин билдириши керек. солго

Адам оң жактагы аныктоо зонасына киргенде, сизге билдирүү үчүн кыскача үн угулушу керек, ал эми LED сеткасынын оң тарабы күйүп, оң тараптан келгенин билдириши керек.

Эч ким аныктоо зонасында болбогондо, LED сеткасы бактылуу экениңизди көрсөтүп, коопсуз экениңизди билдириши керек!

20 -кадам: Акыркы ойлор жана келечектеги долбоорлор

Эгер сиз бул нускаманы аткара алсаңыз, куттуктайм! Кыйын болсоңуз да же аягына чыгара албасаңыз да, мен ишенем, жок дегенде Tinkercad жөнүндө бир нече нерсени үйрөндүңүз жана бул эң сонун жумуштун маанилүүсү!

Эми сизде иштей турган социалдык алыстатуучу сигналдык схема бар, эгер сиз аны кийинки кадамга өткөрүп, муну реалдуу дүйнөдө кургуңуз келсе, анда сиз жабдууларды сатып алып, зымдарды дал ушул Tinkercad жумуш мейкиндигинде кылгандай туташтыра аласыз.

Жогорудагы сүрөт - мен иштеп жаткан туулгамдын 3D модели (.stl), биз ушул Нускамада курулган так схеманы колдонуп. Анын капталдарында 2 PIR сенсорлору бар, алдыңкы жагына микро: бит (LED сеткасын көрүү үчүн) жана ызылдагычтар орнотулган.

Эгерде сиз өзүңүздүн жеке чыгармачылыгыңызды колдонууну кааласаңыз, анда өзүңүздүн схемаңызды туулгага жабыштырып дагы бир кадам таштаңыз. Болбосо, менин кийинки инструкциямды күтө туруңуз, анда биз бул туулга чогуу чогултабыз!

Көңүл буруңуз: Эгерде сиз жаш болсоңуз, камкорчудан схеманы жана туулга курууда куралдарды колдонууга жардам сураңыз.

Бул окуу куралы сизге жакты деп үмүттөнөм жана сиз Tinkercad жөнүндө үйрөнгөн нерселериңизди чыгармачылыкка жана жеке долбоорлоруңузга колдоно аласыз деп үмүттөнөм. Мен баарыңыздардын жаратканыңыздарды чыдамсыздык менен күтүп жатам, андыктан долбоорлоруңузду комментарийлерге шилтемелеңиз!

2021-жыл көңүлдүү жана окууга толсун!