Helmet ya Usalama ya Covid Sehemu ya 1: Intro kwa nyaya za Tinkercad!: Hatua 20 (na Picha)

2024 Mwandishi: John Day | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2024-01-30 12:48

Miradi ya Tinkercad »

Hello rafiki!

Katika safu hii ya sehemu mbili, tutajifunza jinsi ya kutumia Mizunguko ya Tinkercad - chombo cha kufurahisha, chenye nguvu, na kielimu cha kujifunza juu ya jinsi mizunguko inavyofanya kazi! Njia moja bora ya kujifunza, ni kufanya. Kwa hivyo, kwanza tutabuni mradi wetu wenyewe: mizunguko ya kofia ya usalama ya Covid!

Lengo letu ni kuunda kofia ambayo itakuonya wakati mtu anakaribia. Kwa njia hiyo, unaweza kubaki salama kutoka kwa Covid kwa kuhamia mbali ili kuweka umbali kati yako na huyo mtu.

Mwisho wa mradi huu, utakuwa na uelewa wa kimsingi wa jinsi ya kuunda nyaya na programu ya kutumia Tinkercad. Ingawa hii inaweza kuonekana kuwa ngumu, usijali! Nitakuwa hapa kukuongoza katika mchakato mzima - jifunze na kufurahiya!

Ugavi:

Unachohitaji ni akaunti ya Tinkercad! Huna moja? Jisajili bure kwa www.tinkercad.com

Hatua ya 1: Fungua Tinkercad

Ingia kwenye Tinkercad (au sajili, ikiwa bado).

Baada ya kuingia kwenye dashibodi, nenda upande wa kushoto na uchague "Mizunguko".

Baadaye, chagua "Unda Mzunguko mpya" (umezungukwa na rangi ya machungwa). Hapa, tuna uhuru wa kuwa wabunifu na kubuni mizunguko yoyote tunayotaka. Unaweza pia kuiga kwa usahihi mizunguko yako ili uone jinsi wangefanya kazi katika ulimwengu wa kweli, kabla ya kujenga moja katika maisha halisi!

Sasa, tuko tayari kuanza!

Hatua ya 2: Kichwa Mradi wako

Baada ya kubonyeza "Unda Mzunguko mpya", utasalimiwa na nafasi hii ya kazi tupu.

Vitu vya kwanza kwanza - miradi yetu yote itahifadhiwa kwenye dashibodi yetu (kutoka hatua ya awali), kwa hivyo ni muhimu tutaje miradi yetu ili tuweze kuzikumbuka na kuzipata baadaye!

Ukiangalia upande wa juu kushoto, kutakuwa na kichwa cha kufurahisha cha bahati nasibu kilichotengenezwa kwako. Unaweza kubofya ili ubadilishe jina hilo na yako mwenyewe. Hapa, niliiita "Chapeo ya Usalama wa Covid".

Hatua ya 3: Kuongeza Micro yetu: kidogo

Tutaanzisha mradi wetu kwa kuongeza micro: bit.

Micro: kidogo ni kompyuta ndogo ambayo unaweza kujifunza programu. Ina tani ya huduma nzuri kama taa za LED, dira, na vifungo vinavyoweza kubadilishwa!

Hii ndogo: kidogo ndio itashughulikia habari yote kutoka kwa sensorer zetu (ambazo tutaongeza baadaye). Micro: bit pia itatupa habari hiyo kwa njia rahisi ambayo tunaweza kuelewa.

Ili kuongeza hii kwenye nafasi yetu ya kazi, tutatumia mwambaa upande upande wa kulia. Hapa, utapata rundo zima la vifaa ambavyo unaweza kutumia. Wacha tupuuze kila kitu kingine kwa sasa, na tutafute "microbit".

Chagua micro: bit, na uilete kwenye nafasi ya kazi.

Hatua ya 4: Kuongeza Sura yetu

Sasa kwa kuwa tuna ndogo: kidogo, wacha tuongeze sensorer. Tutaongeza kitu kinachoitwa sensor ya PIR, ambayo ni fupi kwa sensorer ya Passive Infrared.

PIR inaweza kugundua mionzi ya infrared - au joto. Kwa sababu wanadamu hutoa joto lakini vitu kama vile kuta, chupa za maji, na majani hayatoi, sensa hii inaweza kutumika kugundua wakati wanadamu wako karibu.

Kawaida, inaweza "kuona" hadi 5m (16ft) mbali, ambayo ni nzuri kwa sababu hii itaturuhusu kupata onyo mapema wakati watu wanapokaribia, ikituacha tuchukue hatua kabla hawajafikia miongozo ya 2m (6ft) ya utengamano wa kijamii.

Hatua ya 5: Kuelewa Vipengele

Sasa kwa kuwa tuna sehemu zetu mbili, tunawezaje kuziunganisha pamoja kuruhusu micro: bit kuwasiliana na sensor ya PIR?

Ni rahisi sana kwenye Tinkercad. Unaweza kuona kuwa kuna pini 3 chini ya sensorer ya PIR.

1. Unapoweka kipanya chako juu yao, utaona kuwa pini ya kwanza ni pini "Ishara", ambayo inamaanisha kuwa hii itatoa ishara wakati inagundua mtu.
2. Pini ya pili ni "Nguvu", ambayo ndio tunaunganisha chanzo cha umeme ili kuwasha sensorer ya PIR.
3. Pini ya tatu ni "Ardhi", ambayo ndio umeme wote "uliotumika" utatoka kwenye sensorer ya PIR.

Unaweza kugundua kuwa pia kuna alama 5 chini ya micro: kidogo ambapo waya zinaweza kuunganisha. Hover mouse yako juu yao.

1. Pointi 3 za kwanza zimeandikwa P0, P1, na P2. Pointi hizi zinaweza kubadilishwa na zinaweza kuchukua ishara (pembejeo) au kutupa ishara (pato). Kuna njia nyingi tofauti tunaweza kutumia vidokezo hivi kwa sababu vinabadilika sana! Zaidi juu ya hilo baadaye…
2. Sehemu ya 3V ni chanzo cha umeme wa volt 3. Kumbuka kwamba sensorer yetu ya PIR inahitaji chanzo cha umeme? Kweli, tunaweza kupata umeme huo kutoka kwa kiwango kidogo cha 3V!
3. Sehemu ya GND ni fupi kwa "ardhi", ambayo ni mahali ambapo umeme unaweza "kutoka" kwenda baada ya kuifanya kazi. Pini ya sensorer ya sensor ya PIR inaweza kushikamana hapa.

Hatua ya 6: Kuunganisha Vipengele

Ili kuunganisha pini, bonyeza kwanza pini moja na kishale chako. Kisha, bonyeza pini tofauti (ambapo unataka kuunganisha pin ya kwanza). Utaona kwamba waya imeundwa! Unaweza kubofya waya kubadilisha rangi yake ikiwa unataka. Au, unaweza kuifuta na ujaribu tena ikiwa inaonekana kuwa mbaya. Jaribu kuweka waya vizuri ili uweze kufuatilia ambapo kila waya iko baadaye!

Baada ya kuunganisha waya zako, angalia ikiwa inafanana na mimi. Ikiwa ndivyo, mzuri! Ikiwa sivyo, hakuna wasiwasi! Futa waya na ujaribu tena.

Labda unaweza kufikiria kinachoendelea sasa. Ni kitanzi rahisi:

1. Umeme huacha ndogo: kidogo →
2. → huingia kwenye sensorer ya PIR kupitia pini ya "Nguvu" →
3. → hufanya kazi ndani ya sensorer ya PIR →
4. → huacha sensorer ya PIR kupitia pini yake ya "Ground" au pini "Signal" →
5. → huenda kwa ndogo: pini ya "Ground" kidogo au pini ya "P0"

Hatua ya 7: Kuiga Mzunguko Wetu (Sehemu ya 1)

Tunapounda nyaya kwenye Tinkercad, tunaweza pia kuziiga.

Kwa njia hii, tunaweza kujaribu kuona jinsi vifaa vya mzunguko wetu vinaweza kuguswa katika ulimwengu wa kweli, ambayo inaweza kukusaidia kupanga na kubuni mizunguko bila kufanya "majaribio-na-makosa" na kutumia wakati na pesa kwa kitu ambacho hakiwezi kufanya kazi!

Kuiga mzunguko wetu, bonyeza kitufe cha "Anza Uigaji" kinachopatikana kuelekea kulia juu…

Hatua ya 8: Kuiga Mzunguko Wetu (Sehemu ya 2)

Pamoja na uigaji, tunaweza kushirikiana na mzunguko wetu.

Bonyeza sensor ya PIR. Mpira utaonekana. Fikiria kwamba mpira huu ni mwanadamu. Unaweza kubofya na kumsogeza mwanadamu huyo karibu.

Unaweza kugundua kuwa wakati unahamisha mpira ndani ya ukanda mwekundu karibu na sensorer ya PIR, sensor huwaka. Ikiwa hii ni kweli, umeweka waya kila kitu kwa usahihi! Unapohamisha mpira nje ya eneo la kugundua la PIR, sensor huacha kuwasha. Cheza karibu nayo!

Unaweza pia kugundua kuwa wakati mpira uko ndani ya eneo la kugundua lakini umesimama, PIR haifunguki. Hili sio shida kwa sababu wanadamu huhama sana, kwa hivyo kitambuzi kitakuwa karibu kila mara kugundua watu walio karibu na nafasi yako.

Vipi kuhusu micro: bit? Tayari tuliunganisha waya wa ishara, kwa nini hakuna chochote kinachotokea ?!

Usijali, hii inatarajiwa!

Ingawa tuliunganisha waya wa ishara, kompyuta ndogo: kidogo haijui cha kufanya na habari ambayo sensa ya PIR inatoa. Tutaiambia nini cha kufanya kwa kuipangilia katika hatua inayofuata.

Hatua ya 9: Misingi ya Codeblock

Toka kwenye masimulizi, kisha bonyeza "Nambari" (karibu na "Anza Uigaji"). Hii itafungua ubao mpya mpya, mkubwa upande wa kulia.

Mbali na kuorodhesha na kuiga mizunguko, tunaweza pia kupanga programu kwenye Tinkercad kutumia Codeblocks. Codeblocksare ni njia rahisi ya kujifunza juu ya mantiki iliyo nyuma ya programu, ambayo ni utangulizi mzuri wa kuweka alama kabla ya kutafakari katika lugha zilizoendelea zaidi kama Javascript, Python, au C.

Wacha tuanze kwa kujitambulisha na mazingira ya Codeblock. Kwenye upande wa kushoto wa mwambaaupande wa Codeblock, kuna vizuizi vya nambari ambazo unaweza kuburuta na kuacha. Upande wa kulia ni nambari yako halisi. Jaribu kuchunguza kwa kuburuta na kuacha vipande.

Mara tu unapoijua, futa nafasi ya kuweka (kwa kuburuta vizuizi kwenye takataka chini kabisa kulia) ili tuweze kuanza kuongeza nambari yetu ya mzunguko.

Hatua ya 10: Kusanidi Micro: kidogo (Sehemu ya 1)

Wacha tuanze kwa kutafuta kupitia vizuizi vya "Ingizo", na kuvuta "kwenye pini [P0] ilibadilishwa kuwa [Juu]". Huu ni mchango kwa sababu hii italisha habari ndogo: kidogo.

Kimsingi, hatua ya P0 (ambapo waya yetu ya ishara inaunganisha) inaweza kuwa na maadili mawili: ya juu au ya chini. Njia ya juu inamaanisha kuwa kuna ishara, na chini inamaanisha kuwa hakuna ishara.

Ikiwa sensorer ya PIR inagundua mtu anayeingilia, je! Ishara itakuwa kubwa au ya chini? Ikiwa umejibu juu, umesema kweli! Vinginevyo, wakati hakuna mwingiliaji katika eneo la kugundua (au katika hali nadra sana ambayo mwingiliaji bado yuko sawa), kutakuwa na ishara ya chini ya umeme.

Kwa hivyo, mantiki nyuma ya nambari yetu kimsingi ni: "mtu anapogunduliwa, fanya _".

Hivi sasa, haifanyi chochote kwa sababu hatujaelezea kitu cha kufanya (ni tupu). Kwa hivyo, wacha tuifanye kitu.

Hatua ya 11: Kusanidi Micro: kidogo (Sehemu ya 2)

Wacha tuongeze kizuizi cha pato kinachoitwa "onyesha vipindi". Ufungashaji huu wa data huturuhusu kuzunguka na taa kwenye micro: bit. Unaweza kugeuza gridi ya LED ili kuunda muundo wowote unaotaka. Niliongeza uso wa tabasamu. Hii ni pato kwa sababu micro: bit inatoa habari.

Basi, hebu tubadilishe [HIGH] hadi [LOW] kwenye kificho cha kuingiza.

Kwa sababu tulibadilisha ishara kutoka juu hadi chini, nambari yetu sasa inasema:

wakati kuna ishara ndogo kwenye P0, washa taa za taa ili kuunda uso wa tabasamu

Hii inamaanisha kuwa wakati hakuna mtu anayehama katika eneo letu la kugundua, micro: bit itaonyesha uso wa tabasamu kwa sababu ni salama! =)

Hatua ya 12: Kusanidi Micro: kidogo (Sehemu ya 3)

Tunajua nini micro: bit itafanya wakati hakuna mtu karibu na eneo la kugundua. Je! Vipi wakati mtu yupo?

Wacha tufafanue hiyo pia. Ongeza msimbo mwingine wa kuingiza "kwenye pini [P0] umebadilishwa kuwa [Juu]".

Wakati huu, tutaiacha kama [HIGH] kwa sababu tutatumia kufanya kitu wakati mtu amegunduliwa.

Ongeza pato lingine lililoongozwa, na unda muundo! Nilikuwa nikikunja uso kwa sababu wakati mtu yuko katika eneo la kugundua, inaweza kuwa salama kidogo! = (

Hatua ya 13: Kupima Nambari zetu

Endesha simulation tena. Sogea karibu na mpira (mtu wa aka) na uone jinsi micro: bit yako inavyoitikia.

Ikiwa haifanyi kile unachotaka kufanya, jaribu tena hatua iliyotangulia na uangalie alama zako zilizo wazi na skrini yangu. Usikate tamaa!:)

Hatua ya 14: Kuongeza Sensorer za ziada za PIR

Ikiwa nambari yako kutoka kwa hatua ya awali ilifanya kazi kwa usahihi, kazi nzuri! Sasa, wacha tuendeleze mradi wetu.

Hadi sasa, tulitumia tu sensorer moja ya PIR ili tu tuweze kugundua watu katika eneo moja. Je! Kuhusu nafasi iliyobaki karibu nasi? Tunahitaji sensorer zaidi!

Funga upau wa kificho (kwa kubofya "Nambari") ikiwa bado iko wazi, na utafute sensorer nyingine ya PIR. Ongeza kwenye nafasi yako ya kazi na waya.

Kumbuka: Funga pini ya ishara ya sensorer ya pili ya PIR kwa P1 au P2 (niliiunganisha na P1). Usiiunganishe na P0 kwani hatua hiyo tayari inatumiwa na sensa ya kwanza. Ukifanya hivyo, micro: bit haitaweza kusema ni PIR gani inayotuma ishara!

Ingawa katika eneo la kazi la Tinkercad niliweka sensorer zote za PIR zinazoangalia juu (ili kufanya skrini iwe safi), wakati ukiunganisha PIR kwenye kofia yako ya chuma, sensorer moja ya PIR inaweza kushikamana ikitazama upande wa kushoto wa kofia kwa hivyo inatafuta eneo la kushoto la wewe, na nyingine inaweza kuwekwa upande wa kulia wa kofia ya chuma ili kuchanganua eneo la kulia kwako.

Hatua ya 15: Kuongeza Nambari ya Ziada kwa PIR ya pili

Fungua Nambari kwa mara nyingine tena, na ongeza seti ya pili ya vizuizi sawa ambavyo ni sawa na ya kwanza. Wakati huu, hata hivyo, bonyeza menyu kunjuzi kwenye vifungo vipya na uchague P1 (au P2 ikiwa umeunganisha PIR mpya na P2).

Kwa sensorer ya PIR upande wa kushoto (ambayo imeunganishwa na P0), nilibadilisha codeblock ya pato la LED ili upande wa kushoto wa gridi ya LED iangazwe. Vivyo hivyo, kwa sensorer ya PIR upande wa kulia, nilibadilisha codeblock ya pato la LED ili upande wa kulia wa gridi ya LED uangazwe.

Wakati PIR haijaamilishwa, gridi ya LED bado itaonyesha uso wa tabasamu kwa sababu ni salama!

Hatua ya 16: Msimbo wa Upimaji wa PIR nyingi

Baada ya kuongeza na kuhariri vifungo vya nambari kwa usahihi, tumia masimulizi tena kujaribu ikiwa nambari yako inafanya kazi.

Wakati mpira / mwanadamu akihamishwa kwenye eneo la kugundua la PIR ya kushoto, gridi ya LED kwenye micro: kidogo inapaswa kuwasha upande wa kushoto.

Vivyo hivyo, ikiwa mtu anahamia katika eneo la kugundua upande wa kulia, LED itaangaza upande wa kulia.

Hatua ya 17: Kuongeza Kengele

Sasa kwa kuwa tuna madoa mawili kuu ya kufunikwa (unaweza kuchagua kuongeza sensorer za ziada za PIR au ndogo: bits kufunika eneo zaidi), wacha tuchukue hatua moja zaidi.

Je! Ikiwa unataka kusikia kengele wakati wowote PIR inasababishwa? Sio tu kwamba utaarifiwa (kama vile wakati umelala), lakini pia unaweza kutisha waingiliaji katika nafasi yako ya kibinafsi, kuweka wewe na yule anayeingilia salama kutoka Covid.

Nenda kando ya upande upande wa kulia na utafute "piezo". Hizi ni "spika" ndogo au "buzzers" ambazo zina uso ndani ambao hutetemeka wakati umeme unapita, na kutengeneza sauti kubwa ya kupiga kelele.

Kuna pini mbili kwenye piezo. Unganisha pini hasi kwa micro: ardhi ya bit, na unganisha pini nzuri na sehemu iliyobaki ya P2 kwenye micro: bit. Kwa njia hii, tunaweza kuidhibiti ili buzzer itasikika tu wakati micro: bit inatoa umeme wa sasa kupitia p2 pin.

Kumbuka: Hakikisha unaongeza kontena kwenye moja ya pini za piezo (pini yoyote). Hii itatuwezesha kupunguza kiwango cha sasa kinachoingia kwenye piezo. Vinginevyo, idadi isiyo na ukomo ya sasa inaweza kuvunja micro: bit, piezo, au zote mbili!

Ninaweka 1, 000 ohm resistor, lakini unaweza kuweka chochote. Ninapendekeza kuweka kitu na ohms 500 - 2, 000 ohms. Upinzani wa chini, sasa kutakuwa zaidi, kwa hivyo buzzer itakuwa kubwa zaidi

Hatua ya 18: Kuandika Buzzer

Kama gridi ya LED, tunahitaji kupanga micro: bit ili kuhakikisha kuwa buzzer inafanya kazi kwa usahihi. Inaweza kuwa ya kukasirisha ikiwa milio ya buzz inaendelea wakati mtu yuko katika eneo letu la kugundua, kwa hivyo hebu tuiandike ili iweze kupiga mara moja tu, wakati mtu anaingia kwenye eneo la kugundua (kutuarifu kwamba mtu anakuja).

Ili kufanya hivyo, wacha tuanzishe pini ya P2. Ongeza msimbo wa "mwanzo" na msimbo wa "analgo set pin pin [P2]" chini yake.

Halafu, ndani ya kila "kwenye pini badilisha kwa [HIGH]" codeblock, ongeza "cod lami" ya pato, chini ya kizuizi cha pato la LED (ikiwa maneno haya yanachanganya, angalia skrini iliyo hapo juu!).

Kizuizi hiki cha analogi kinaturuhusu kufafanua mipangilio miwili: lami, na wakati.

• Mpangilio wa wakati unaiambia ni muda gani wa kucheza toni. Niliiweka kwa ms 500 (unaweza kuchagua nambari yoyote).

• Uwanja unatuambia jinsi sauti inapaswa kuwa ya juu.

  Hapa, chagua masafa tofauti kwa kila PIR. Niliweka moja kwa 100 (lami ya chini) na nyingine kwa 400 (lami ya juu). Kwa njia hii, unaweza kujua ni sensor gani ya PIR inayosababishwa tu na toni peke yake (bila hata ya kuangalia gridi ya LED)

Hatua ya 19: Uigaji wa Mwisho

Sasa, endesha simulation yako mara ya mwisho kuhakikisha kuwa kila kitu kinafanya kazi.

Ikiwa uliiiga hii inayoweza kufundishwa, wakati mtu anaingia eneo la kugundua upande wa kushoto, sauti ya chini inapaswa kusikika kwa muda mfupi kukujulisha, na upande wa kushoto wa gridi ya LED inapaswa kuwaka, kukujulisha kuwa kuna mtu anayeingia kutoka kushoto.

Wakati mtu anapoingia kwenye eneo la kugundua la upande wa kulia, sauti ya juu inapaswa kulia kwa ufupi kukujulisha, na upande wa kulia wa gridi ya LED inapaswa kuwaka, kukujulisha kuwa mtu anayeingia anakuja kutoka kulia.

Wakati hakuna mtu aliyeko katika eneo la kugundua gridi ya LED inapaswa kuonyesha uso wa furaha, kukuambia kuwa uko salama!

Hatua ya 20: Mawazo ya Mwisho, na Miradi ya Baadaye

Ikiwa uliifanya iwe ngumu hii inayoweza kufundishwa, hongera! Hata kama ulijitahidi au haukuweza kuikamilisha, nina hakika umejifunza vitu kadhaa juu ya Tinkercad, na ndio muhimu sana!

Sasa kwa kuwa una mzunguko wa kengele ya kusambaza kijamii ambayo inafanya kazi, ikiwa unataka kuichukua kwa hatua inayofuata na kuijenga katika ulimwengu wa kweli, unaweza kununua vifaa na unganisha waya haswa kama ulivyofanya katika eneo hili la kazi la Tinkercad.

Picha hapo juu ni mfano wa 3D (.stl) wa kofia ambayo ninafanya kazi nayo, kwa kutumia mzunguko ule ule tulioujenga katika hii inayoweza kufundishwa. Ina sensorer 2 za PIR pande, ndogo: kidogo imewekwa mbele (kwako kuona gridi ya LED), na buzzers.

Ikiwa unataka kutumia ubunifu wako peke yako, jisikie huru kuchukua hatua nyingine zaidi kwa kuunganisha mzunguko wako kwenye chapeo. Vinginevyo, kaa tayari kwa Agizo langu linalofuata, ambapo tutaweka pamoja kofia hii pamoja!

Tafadhali kumbuka: Ikiwa wewe ni mchanga, muulize mlezi msaada wa kutumia zana wakati wa kujenga mzunguko na kofia ya chuma.

Natumai ulifurahiya mafunzo haya na kwamba una uwezo wa kutumia kile ulichojifunza kuhusu Tinkercad kuwa mbunifu na kuunda miradi yako mwenyewe. Ninatarajia kuona kile mnachounda nyote, kwa hivyo hakikisha unganisha miradi yako kwenye maoni!

Kuwa na furaha na kujifunza kujazwa 2021!