Monk realizza il dock HARDWARE V1A CO2 per Micro Bit

INTRODUZIONE

Il CO2 Dock è un vero sensore di CO2, combinato con sensori di temperatura e umidità relativa, progettato per l'uso con il BBC micro:bit. La scheda funziona con le schede micro:bit versione 1 e 2. Questo opuscolo include cinque esperimenti completi di codice in blocchi MakeCode.

CO2 E SALUTE

Il livello di CO2 nell'aria che respiriamo ha un'influenza diretta sul nostro benessere. I livelli di CO2 sono di particolare interesse dal punto di vista della salute pubblica view In parole povere, misurano la quantità di aria che respiriamo dagli altri. Noi esseri umani espiriamo CO2 e quindi, se diverse persone si trovano in una stanza scarsamente ventilata, il livello di CO2 aumenterà gradualmente. Così come gli aerosol virali che diffondono malattie. Un altro impatto importante dei livelli di CO2 riguarda le funzioni cognitive: la capacità di pensare. La seguente citazione proviene dal National Centre for Biotechnology Information degli Stati Uniti: "a 1,000 ppm di CO2, si sono verificati decrementi moderati e statisticamente significativi in ​​sei delle nove scale di capacità decisionale. A 2,500 ppm, si sono verificate riduzioni ampie e statisticamente significative in sette scale di capacità decisionale". Fonte: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3548274/ La tabella seguente si basa sulle informazioni di https://www.kane.co.uk/knowledge-centre/what-are-safe-levels-of-co-and-co2-in-rooms e mostra i livelli ai quali la CO2 può diventare nociva per la salute.

Livello di CO2 (ppm)	Appunti
250-400	Concentrazione normale nell'aria ambiente.
400-1000	Le concentrazioni sono tipiche degli spazi interni occupati con un buon ricambio d'aria.
1000-2000	Reclami di sonnolenza e aria povera.
2000-5000	Mal di testa, sonnolenza e stagaria stantia, stantia, soffocante. Possono essere presenti anche scarsa concentrazione, perdita di attenzione, aumento della frequenza cardiaca e leggera nausea.
5000	Limite di esposizione sul posto di lavoro nella maggior parte dei paesi.
>40000	L'esposizione può portare a una grave privazione di ossigeno con conseguente danno cerebrale permanente, coma e persino la morte.

INIZIARE

Collegamento
Il CO2 Dock è alimentato dal BBC micro:bit. Solitamente, ciò avviene tramite il connettore USB del micro:bit. Per collegare un BBC micro:bit al CO2 Dock, è sufficiente collegare il micro:bit al CO2 Dock, come mostrato di seguito.

Si noti che i connettori ad anello nella parte inferiore del CO2 Dock sono collegati ai connettori ad anello del micro:bit, consentendo di collegare altri dispositivi al micro:bit. Se il micro:bit è alimentato, un LED arancione nel logo MonkMakes del CO2 Dock si accenderà per indicare che è alimentato.

VISUALIZZAZIONE DELLE LETTURE DI CO2

Link MakeCode: https://makecode.microbit.org/_A3D9igc9rY3w Questo programma visualizza la lettura di CO2 in parti per milione, aggiornandosi ogni 5 secondi. Cliccando sul link del codice in cima alla pagina, il sistema MakeCode aprirà una finestra preimpostata.view finestra che appare così:

Puoi preview il programma, ma non è possibile modificarlo o, cosa più importante, caricarlo sul micro:bit, finché non si clicca sul pulsante Modifica indicato. Questo aprirà il normale editor MakeCode e sarà possibile caricare il programma sul micro:bit nel modo consueto.

Al primo avvio del programma, potresti visualizzare letture improbabili del livello di CO2. Questo è normale. Il sensore utilizzato dal CO2 Dock impiega alcuni minuti per stabilizzare le letture. Una volta che le letture si sono stabilizzate, prova a respirare sul CO2 Dock per aumentare le letture di CO2. Tieni presente che ci vorrà del tempo prima che le letture di CO2 aumentino e ancora più tempo prima che tornino al livello di CO2 della stanza. Questo perché l'aria che entra nella camera del sensore impiega del tempo per mescolarsi con l'aria esterna al sensore.

Il codice è piuttosto semplice. Il blocco "on start" contiene il blocco "altitudine". Questo blocco è utile se si vive in alto (oltre 500 metri), in tal caso è necessario modificare il valore da 0 alla propria altezza in metri, in modo che il sensore possa compensare la ridotta pressione atmosferica che altera la misurazione della CO2. Il blocco "ogni 5000 ms" contiene codice che verrà eseguito ogni 5 secondi. Questo blocco "ogni" è utile nella sezione "Cicli" della palette "Blocchi". Questo blocco "ogni" contiene il blocco "mostra numero" che accetta il blocco "ppm di CO2" come parametro da scorrere sul display del micro:bit. In caso di problemi, consultare la sezione "Risoluzione dei problemi" alla fine di queste istruzioni.

MISURATORE DI CO2

Link MakeCode: https://makecode.microbit.org/_9Y9Ka2AWjHMW
Questo programma si basa sul primo esperimento in modo che, quando si preme il pulsante A, viene visualizzata la temperatura in gradi Celsius e, quando si preme il pulsante B, viene visualizzata l'umidità relativa in percentuale.tage.

Installa questo programma sul tuo micro:bit come hai fatto nell'esperimento 1, utilizzando il link al codice in cima a questa pagina. Premendo il pulsante A, verrà visualizzata la temperatura in gradi Celsius una volta terminata la lettura attuale di CO2. Il pulsante B visualizza l'umidità relativa (quanto è presente nell'aria).

ALLARME CO2

Link MakeCode: https://makecode.microbit.org/_EjARagcusVsu
Questo programma visualizza il livello di CO2 sul display del micro:bit come un grafico a barre anziché come un numero. Inoltre, quando il livello di CO2 supera un valore preimpostato, il display mostra un simbolo di avviso. Se si dispone di un micro:bit 2 o di un altoparlante collegato a P0, il progetto emetterà un segnale acustico anche al superamento della soglia di CO2.

REGISTRAZIONE DEI DATI SU UN FILE

Link MakeCode: https://makecode.microbit.org/_YeuhE7R7zPdT
Questo esperimento funzionerà solo sulla versione micro:bit 2.

Per utilizzare il programma, premere il pulsante A per avviare la registrazione dei dati: verrà visualizzata un'icona a forma di cuore per indicare che tutto va bene.ampling è impostato a 60000 millisecondi (1 minuto), ideale per eseguire l'esperimento durante la notte. Ma se si desidera accelerare le cose, è possibile modificare questo valore in ogni blocco. Riducendo il tempoampUn tempo di registrazione più lungo significa che verranno raccolti più dati e la memoria si esaurirà prima. Quando si desidera terminare la registrazione, premere nuovamente il pulsante A. È possibile eliminare tutti i dati premendo contemporaneamente i pulsanti A e B. Se il micro:bit esaurisce la memoria flash in cui memorizzare i dati, interromperà la registrazione e mostrerà l'icona a forma di teschio. I dati vengono scritti in un file chiamato MY_DATA.HTM. Se vai all'unità MICROBIT sul tuo file sistema, vedrai questo file. IL file è in realtà più che semplici dati, contiene anche meccanismi per viewinserimento dei dati. Se fai doppio clic su MY_DATA.HTM, si aprirà nel browser e apparirà qualcosa del genere:

Questi sono i dati presenti sul tuo micro:bit. Per analizzarli e creare grafici personalizzati, trasferiscili sul computer. Puoi copiare e incollare i dati o scaricarli in formato CSV. file che puoi importare in un foglio di calcolo o in uno strumento di creazione grafici. Scopri di più sulla registrazione dei dati micro:bit.

Se fai clic sul Pre-visualeview pulsante verrà visualizzato un semplice grafico dei dati.

micro: registro dati bit

Questa è una previsualizzazione visivaview dei dati sul tuo micro:bit. Per analizzarli più dettagliatamente o creare grafici personalizzati, trasferiscili sul tuo computer. Puoi copiare e incollare i dati, oppure scaricarli in formato CSV. file, che puoi importare in un foglio di calcolo o in uno strumento di creazione grafici.

Questo progetto funziona solo sulla versione 2 del micro:bit perché utilizza l'estensione Data Logger, che a sua volta è compatibile solo con il micro:bit 2. L'estensione Data Logger dispone di un blocco "set of columns" che consente di assegnare un nome alle colonne di dati da registrare. Quando si desidera scrivere una riga di dati nella tabella, si utilizza il blocco "log data". L'estensione Data Logger dispone anche di un blocco "on-log-full" che eseguirà i comandi al suo interno nel caso in cui il micro:bit esaurisca lo spazio per memorizzare le letture.

REGISTRAZIONE DATI TRAMITE USB

Link MakeCode: https://makecode.microbit.org/_fKt67H1jwEKj
Questo progetto funziona solo su micro:bit versione 2 e funziona al meglio utilizzando il browser Google Chrome. Tuttavia, potresti scoprire che web La funzionalità USB di Chrome non funziona sempre in modo affidabile. Anche questo è un progetto in cui il micro:bit deve essere collegato al computer tramite un cavo USB. Invece di registrare i dati su un file, come abbiamo fatto nell'Esperimento 5, registrerai i dati sul tuo computer in tempo reale tramite la connessione USB.

Una volta caricato il programma, utilizzando un micro:bit associato, clicca sul pulsante Mostra dispositivo dati e vedrai qualcosa di simile a questo.

Dopo aver acquisito i dati, puoi cliccare sull'icona blu di download per salvarli come CSV file che possono essere importati in un foglio di calcolo, dove è possibile tracciare grafici.

Poiché le tre letture vengono effettivamente registrate in momenti leggermente diversi, nel file CSV sarà presente una colonna temporale separata. file, per ogni tipo di lettura. Quando si crea un grafico, basta selezionare una delle colonne temporali per l'asse x, non importa quale. Questo progetto utilizza il blocco di valori di scrittura seriale che troverete nella categoria di blocchi Serial. Questo invia la lettura tramite la connessione USB all'editor Makecode in esecuzione nel browser del computer.

ESTENSIONE MAKECODE

Il CO2 Dock utilizza un'estensione MakeCode per fornire un set di blocchi per semplificare la programmazione. L'estensione precedenteampI programmi le hanno già l'estensione installata, ma se si avvia un nuovo progetto, sarà necessario installarla. Per farlo:

• Vai al MakeCode per micro:bit websito qui: https://MakeCode.microbit.org/
• Fai clic su + Nuovo progetto per creare un nuovo progetto MakeCode: dagli il nome che preferisci
• Fare clic su + Estensione e nell'area Cerca incollare quanto segue web indirizzo:
  • https://github.com/monkmakes/makecode-extension-scd41 Dovrebbe apparire un unico risultato di ricerca.
• Fare clic sull'estensione MonkMakes CO2 Dock per installarla.
• Cliccando su ← Torna indietro scoprirai che sono stati aggiunti alcuni nuovi blocchi all'elenco dei blocchi nella categoria CO2 Dock.

Descrizione dei blocchi

Nota 1. L'utilizzo di questo blocco erode molto gradualmente la EEPROM del sensore (2000 scritture), quindi questo blocco è limitato a una chiamata tra i ripristini.

RISOLUZIONE DEI PROBLEMI

• Problema: Il LED di alimentazione ambra sul CO2 Dock per micro:bit non è acceso.
• Soluzione: Assicurati che il tuo microbit sia alimentato. Se il tuo progetto è alimentato a batteria, prova con batterie nuove.
• Problema: Quando eseguo il programma per la prima volta, le letture di CO2 sembrano sbagliate, a volte 0 o un numero molto alto.
• Soluzione: Questo è normale. Il sensore impiega un po' di tempo per stabilizzarsi. Ignorare eventuali letture per i primi minuti dopo l'avvio del sensore.

APPRENDIMENTO

Programmazione micro:bit
Se desideri saperne di più sulla programmazione di micro:bit in MicroPython, dovresti prendere in considerazione l'acquisto del libro di Simon Monk "Programming micro:bit: Getting Started with MicroPython", disponibile presso tutte le principali librerie. Per idee progettuali interessanti, potresti anche apprezzare micro:bit for the Mad Scientist di NoStarch Press. Puoi trovare maggiori informazioni sui libri di Simon Monk (il progettista di questo kit) qui: https://simonmonk.org oppure seguilo su X dove si trova @simonmonk2

MONACI

Per maggiori informazioni su questo kit, la home page del prodotto è qui: https://monkmakes.com/co2_mini Oltre a questo kit, MonkMakes realizza tutti i tipi di kit e gadget per aiutarti con i tuoi progetti di maker. Scopri di più e dove acquistare qui: https://monkmakes.com Puoi seguire MonkMakes anche su X @monkmakes.

Da sinistra a destra: Solar Experimenters Kit per micro:bit, alimentatore per micro:bit (adattatore CA non incluso), kit elettronico 2 per micro:bit e 7 segmenti per micro:bit.

Domande frequenti

Quali sono i livelli sicuri di CO2 nelle stanze?
I livelli sicuri di CO2 nelle stanze sono i seguenti:

• 250-400 ppm: Concentrazione normale nell'aria ambiente.
• 400-1000 ppm: Concentrazioni tipiche degli spazi interni occupati con buon ricambio d'aria.
• 1000-2000 ppm: Lamentele di sonnolenza e scarsa qualità dell'aria.
• 2000-5000 ppm: Mal di testa, sonnolenza e stagaria tossica. Possono verificarsi scarsa concentrazione e aumento della frequenza cardiaca.
• 5000 ppm: limite di esposizione sul posto di lavoro nella maggior parte dei paesi.
• >40000 ppm: l'esposizione può causare gravi problemi di salute, tra cui danni cerebrali e morte.

Documenti / Risorse

Monk realizza il dock HARDWARE V1A CO2 per Micro Bit [pdf] Manuale del proprietario HARDWARE V1A, HARDWARE V1A Dock CO2 per Micro Bit, HARDWARE V1A, CO2, Dock per Micro Bit, Micro Bit

Riferimenti

• Manuale d'uso