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使用micro:bit進行數據記錄

如果您擁有BBC micro:bit V2,可以試用新數據記錄功能的測試版!

它允許您在 micro:bit上記錄數據,即使在micro:bit與電源斷開連接後,數據也會被保留。


an example of accelerometer data graphed in a spreadsheet


什麼是數據記錄?
數據記錄是隨著時間的推移記錄下數據,常用於學校的科學實驗,以記錄環境或物理數據。
它可以是短時間的,例如:測量物體落下時的加速度;或更長時間段的,例如:記錄一天的音量度或一周的溫度或光線等級。

它為什麼實用?
micro:bit內建環境相關感測器,可以檢測光、溫度、磁力、加速度和聲音。您現在可以在 micro:bit上記錄和儲存來自這些感測器的數據,並在之後檢索這些數據以供研究使用。打開電子表格中的數據,學生可以對數據進行統計分析,並使用折線圖或條形圖將數據視覺化。

即使斷電,數據也會保留在您的micro:bit上,不需要特定的軟體即可讀取。

先計畫您的數據記錄

在開始之前,透過幾個問題幫助計畫您的數據紀錄的執行:
  • 您想收集什麼數據?
  • 間隔多久收集一次?
  • 是否需要在LED顯示上增加數據記錄的時間指示?
  • 如何控制開始進行數據記錄與停止記錄?
  • 如果數據日誌已滿會發生什麼事?您可以在程式中控制它
  • 如果想刪除數據?您可以在程式中執行此操作,或者透過將程式重新寫入您的micro:bit

MakeCode中的數據記錄
首先,打開MakeCode編輯器,點選選單上的Advanced(進階),接著點擊Extensions(擴展)並輸入文字搜尋:「datalogger」,找到此擴展並點擊圖片將它下載到MakeCode編輯畫面中。




設置標籤欄位
在開始數據記錄之前,確保先設置您的標籤欄位是一個很好的做法,這樣您就會知道數字代表的是什麼。在這個例子中,我們將記錄溫度和光線數據,因此我們使用有意義的名稱來設置列:

MakeCode 塊:在開始時設置“溫度”“光”列數組


手動記錄
只有當您按下按下A鍵時,才會啟動以下的程式:在LED上顯示心形圖案後,進行數據記錄:
按下按鈕 A 時記錄數據的 MakeCode 塊

將程式下載到您的micro:bit,接著您就可以將其和電腦斷開連接,透過連接電池組(或任何可以供電的方式)並開始在任何地方按下A鍵進行數據記錄。即使您斷開電源,數據也會保留在您的micro:bit 上。


程式連結




在哪裡可以找到數據記錄?
透過USB將micro:bit連接到電腦,可以在micro:bit的槽內看到【MY_DATA】。



打開【MY_DATA】後,可以看到micro:bit的數據記錄(如下圖)。



更多關於數據記錄的常見問題,可以參考官方的說明


自動記錄
您可以使用Loops程式類別中新的【every】程式幫助定期獲取數據。
該程式每秒將記錄 3 個維度(x、y 和 z)中的加速度計數據十次。此程式讓您可以透過按下A鍵開始和停止記錄,並透過顯示心形圖案以表示其正在記錄數據。
您也可以透過同時按下A鍵和B鍵來刪除日誌,如果日誌已滿,它顯示一個“X”來警告您。

MakeCode 阻止自動記錄數據,您可以打開和關閉這些數據


程式連結

 

使用舊版micro:bit進行數據記錄
如果你擁有的是舊版的micro:bit,仍然可以記錄數據!下面的MakeCode專案提供您使用MakeCode編輯器記錄數據,以同步繪製和獲取數據,可以下載這些數據以供日後研究。


製作MakeCode數據記錄器

第 1 步:
使用micro:bit作為無線數據記錄器,記錄感測器的數據。

micro:bit 顯示圖形和 X、Y 和 Z 軸分別穿過前、上、下和前後

如何運作?
  • 將廣播程式下載到micro:bit上(需供電),接著將其連接到會移動的物體上(例如:蔬菜旋轉脫水器的內部),或是用它來玩捉迷藏。
  • 在3個維度(x、y 和 z 軸)上獲取力的恆定加速度計讀數,並透過廣播傳輸它們。
  • 將接收端的micro:bit 連接到電腦並使用Chrome瀏覽器或獨立的MakeCode 應用程式將記錄器的程式刷入其中。這將接收加速度計數據並作為串行數據傳送到您的電腦。
您應該會看到micro:bit模擬器下方出現一個【show console device】按鈕,點擊後會看到數據讀數的圖表出現在螢幕上。試著操控micro:bit,看看在不同軸上的讀數是如何變化。或試試把它扔到空中、蔬菜脫水器中旋轉等,您看到什麼變化?

按下暫停,您可以將數據下載為CSV檔案,透過在電子表格程式中打開文件以進行數據分析。如果刪除第二個和第三個時間列,只保留第一個,您可以在電子表格中繪製數據圖,顯示力量如何隨著時間變化。

電子表格顯示由加速度計讀數製成的折線圖

準備項目
  • 2個micro:bit和一個電池組(或任何供電項目)
  • 用於記錄數據的筆電或桌電等
  • MakeCode編輯器(Chrome v65或更高版本中的獨立應用程式或網頁版)
  • 接收端的micro:bit需使用最新的韌體(0249或更高版本)

第 2 步:程式設計

傳送端

 

接收端



第 3 步:優化

以這種方式遠程記錄其他micro:bit感測器的數據,例如溫度、光線或磁力讀數。

對micro:bit在蔬菜脫水旋轉器中旋轉時的作用力進行物理實驗。
這符合你的期望嗎?(請留意micro:bit上的加速度計最多只能讀取 2g 的力,是地球重力的兩倍。如果你太過快速地旋轉它,它可能會因為受到太大的力量而無法記錄)。
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