Інструктивна картка до проєкту "Перемикання світла при змінюванні температури"

Перемикання світла при змінюванні температури

Мета проекту:

● набути практичних навичок створення й редагування електричних схем в онлайн середовищі Tinkercad;

● навчити створювати в онлайн середовищі програму, яка перемикає світло при змінюванні температури;

● розвивати технічне мислення, навички програмування, розвивати пам’ять.

Матеріали:

● комп’ютер (ноутбук), програмне онлайн середовище Tinkercad (https://www.tinkercad.com)

● Arduino Uno

● Сенсор температури (Temperature sensor)

● Світлодіодна адресна стрічка на 10 світлодіодів (Neopixel Strip 10)

● Breadboard (дошка для з'єднання)
● Аккумуляторная батарея 1.5В 3шт. (Battarey 1.5v)

Хід роботи:

Увага! Під час роботи за комп’ютером дотримуйтеся правил безпеки та санітарно- гігієнічних норм (інструктаж з техніки безпеки).

Крок 1: Створіть новий проект:

● Увійдіть в свій обліковий запис на Tinkercad та оберіть свій клас.

● Виберіть урок в класі

● Натисніть на Create new design (Створити новий дизайн) та оберіть

Circuit. Відкриється вікно проекту

Крок 2: Додайте компоненти:

● З правої бічної панелі виберіть "Components" (Компоненти).

● Додайте до проекту наступні компоненти:

● Arduino Uno

● Сенсор температури (Temperature sensor)

● Світлодіодна адресна стрічка на 10 світлодіодів (Neopixel Strip 10)

● Breadboard (дошка для з'єднання)
● Аккумуляторная батарея 1.5В 3шт. (Battarey 1.5v)

Крок 3: Підключіть компоненти:

Підключіть компоненти, як показано на схемі нижче, або надісланій вчителем в Tinkercad.
 

Крок 4: Напишіть код Arduino:

● Перейдіть до вкладки "Code" (Код) на панелі середовища. ● Оберіть спосіб програмування Blocks або Text

● Напишіть програму Arduino, яка зчитує значення фоторезистора та стан датчика руху, а потім керує світлодіодом.
#include <Adafruit_NeoPixel.h>

#define PIN            6   // Пин, к которому подключены неопиксели

#define NUMPIXELS      10  // Количество неопикселей

#define TEMPERATURE_PIN A0  // Пин, к которому подключен аналоговый датчик температуры

Adafruit_NeoPixel strip = Adafruit_NeoPixel(NUMPIXELS, PIN, NEO_GRB + NEO_KHZ800);

void setup() {

  strip.begin();

  strip.show();  // Инициализация неопикселей

}

void loop() {

  // Чтение значения температуры с аналогового пина

  int sensorValue = analogRead(TEMPERATURE_PIN);

  float voltage = sensorValue * (5.0 / 1023.0);  // Преобразование в напряжение (максимальное 5 В)

  // Преобразование напряжения в температуру в градусах Цельсия (для примера)

  // Реальное преобразование будет зависеть от конкретного датчика температуры

  float temperature = (voltage - 0.5) * 100.0;

  // Определение цвета в зависимости от температуры

  uint32_t color;

  if (temperature >= 60.0) {

    // Горячее (красный цвет)

    color = strip.Color(255, 0, 0);

  } else if (temperature <= -10.0) {

    // Холодное (синий цвет)

    color = strip.Color(0, 0, 255);

  } else {

    // Промежуточные значения (желтый и зеленый цвета)

    int redValue = map(temperature, -10, 60, 255, 0);

    int greenValue = map(temperature, -10, 60, 0, 255);

    color = strip.Color(redValue, greenValue, 0);

  }

  // Установка цвета для всех неопикселей

  for (int i = 0; i < NUMPIXELS; i++) {

    strip.setPixelColor(i, color);

  }

  strip.show();  // Отображение цвета на неопикселях

  delay(1000);   // Задержка 1 секунда (можно изменить по вашему усмотрению)

}

Крок 5: Тестування та симуляція:

● Натисніть кнопку "Start Simulation" (Почати симуляцію), щоб випробувати роботу вашого проекту віртуально в Tinkercad.

● Спостерігайте за роботою проекту в середовищі Tinkercad та переконайтеся, що світлодіодна стрічка міняє за температурою колір (-10 і нижче - синій колір, +70 і вище - червоний колір, середні значення жовтий та зелений.)

● При потребі додайте команди виведення значень освітленості в послідовний порт. Налаштуйте програму

Крок 6: Використання проекту:

● Розгляньте можливе використання такої системи у реальному житті, наприклад, для автоматичного повідомлення вас про велику або низьку температуру.

Крок 7: Підсумок та обговорення:

● Оцініть, як вдалося виконати проект і які можливості розширення ви бачите.

● Проведіть обговорення результатів та можливих вдосконалень. Додаткове завдання (на вибір і за бажанням):

Збереження даних: Додайте можливість виведення на дисплей точної температури

Використання інших датчиків: Додайте інші типи датчиків, такі як датчик вологості та виведення вологості на дисплей.

Звукова сигналізація: Додайте можливість ввімкнення звукової сигналізації при високій температурі або занизької.

Бажаю успіхів!