Smart Science IOT:Kit互聯網科學套件_應用專案篇|台灣STEAM教學團隊 oursteamtw
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072021.01

Smart Science IOT:Kit互聯網科學套件_應用專案篇

 
簡介篇
 

 IOT:Kit專案01:空氣品質監測

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互聯網(The Internet of things)是車輛和家用電器等設備的網絡,其中包含電子、軟體、感測器、執行元件和連接器,讓這些東西可以相互連接、交互作用和交換數據。IoT涉及擴充網路連接,除了桌機、筆電、智慧手機和平板電腦之類的標准設備之外,還包括各種傳統笨拙或不支元互聯網的物理設備和日常用品。將技術嵌入這些設備,便能透過網路進行通訊和交互作用,還可進行遠端監控。
 
目標
  • 進行空氣品質監測。

材料
硬體組裝
  • 如下圖,連接粉/灰塵感測器的LED IN到P9;OUT連接到P10。
  • 將OLED螢幕連接到IIC介面。
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MakeCode


編碼

步驟一
  • 點選MakeCode欄目中的「Advanced」查看更多編碼。
../../_images/iot_bit_11.jpg
  • 需要為IOT新增編碼。點選欄目底部的「Extensions」,搜尋「IOT」,點選IOT包新增到項目中。(如下圖)
../../_images/iot_bit_12.jpg
注意:如果收到由於不相容的問題將刪除某些軟體包的警示,請按照提示操作或在建立新項目。

步驟二
  • initialize OLED積木插入on start,並寫入參數64*128
  • 將OLED螢幕初始化為64*128像素。
../../_images/case_01_031.png

步驟三
  • 在「forever」迴圈內插入clear OLED displayshow stringshow number,如下圖所示。
  • 顯示字符串Dust(ug/m3):顯示粉/灰塵感測器的返回值。
  • 每一分鐘暫停60s
../../_images/case_01_041.png

示範編碼https : //makecode.microbit.org/_YFCE0bc7vbVC


成果

每分鐘顯示粉/灰塵顆粒數。


動動腦

空氣品質差的時後,如何發出警報?

 

IOT:Kit專案02:環境噪音檢測

環境噪音是指由運輸、工業和娛樂活動引起的外部噪音污染。噪音通常被認為是「有害的聲音」,環境噪音通常出現在於人們、動物或環境中的各種活動。暴露於環境噪音中對人類的情感到生理和心理可能線不同程度的影響。
 
目標
  • 進行環境噪音檢測

材料
硬體組裝
  • 如下圖,讓噪音感測器連接到P1。
  • OLED螢幕連接到IIC。
  • 板載RTC連接到IIC總線。
../../_images/case_02_011.png
MakeCode


編碼

步驟一
  • 點選MakeCode欄目中的「Advanced」查看更多代碼。
../../_images/iot_bit_11.jpg
  • 需要為IOT新增編碼。點選欄目底部的「Extensions」,搜尋「IOT」,然後點選IOT軟體包新增到專案中。(如下圖)
../../_images/iot_bit_12.jpg
注意:如果收到由於不相容將刪除某些軟體包的警告,請按照提示操作,或在建立新項目。

步驟二
  • initialize OLED插入on start,初始化OLED螢幕像素為64*128
  • 將RTC計時程式積木,拖曳至initialize OLED後方,將目前時間設定為14:15。
../../_images/case_02_021.png

步驟三
  • 依序將clear OLED displayshow stringshow number積木放入forever迴圈內。
  • 顯示字符串:Time:目前的小時和分鐘。
  • 然後,插入insert newline

步驟四
  • 現在插入show string以及show number積木塊
  • 顯示字符串Noise:及返回的噪音值。
  • 暫停1秒。

示範編碼:https : //makecode.microbit.org/_2jvctXPa0heW

成果
每秒顯示一次噪音值db。

動動腦

如何計算每分鐘的平均噪音分貝?
 

IOT:Kit專案03:環境質量監測

環境質量監測的設計是使用GIS顯示及保存收集到的資訊,並對其監測點進行詳細的分析。
 
目標
  • 執行環境質量監測。

材料
硬體組裝
  • 如下圖,讓光線感測器連接到P1
  • 將BME280模組與IICSCL-P19SDA-P20連接。
  • 將板載RTC連接至IIC
../../_images/case_03_011.png

MakeCode


編碼

步驟一
  • 顯選MakeCode欄目中的「Advanced」查看代碼。
../../_images/iot_bit_11.jpg
  • 需要為IOT新增編碼。點選欄目底部的「Extensions」,搜尋「IOT」,然後點選IOT軟體包將其新增到專案中。(如下圖)
../../_images/iot_bit_12.jpg
注意:如果收到由於不相容將刪除某些軟體包的警告,請按照提示操作,或建立新專案。

步驟二
  • initialize OLED插入on start,初始化OLED螢幕像素為64*128
../../_images/case_03_021.png

步驟三
  • 依序將show stringshow number插入至forever中。
  • 顯示目前的光線強度、濕度和溫度。
  • 接著插入insert newline

示範編碼https : //makecode.microbit.org/_ePDLFuUwqUhK

成果
每分鐘顯示一次光線強度、溫度和濕度。

動動腦
如何計算一整天的數據?

 

IOT:Kit專案04:自動灌溉偵測

自動灌溉偵測系統是指在無需人工襙作或僅需很少的人力即可運作的系統。幾乎所有的系統(滴灌系統、灑水器、路面灑水)都可以藉助計時器、感測器或計算機等機械設備達到自動化。它使灌溉過程更有效率,工人也可以專注於其他重要的農業工務。而這樣的系統可能非常昂貴且設計複雜,可能需要專家來執行。
 
目標
  • 製作自動灌溉偵測器。

材料

硬體組裝
  • 如下圖,將土壤濕度感測器連接到P1
  • 將水位感測器連接到P2
  • 將180°伺服馬達連接到P10
../../_images/case_04_011.png

MakeCode

編碼

步驟一
  • 點選MakeCode欄目中的「Advanced」查看代碼。
../../_images/iot_bit_11.jpg
  • 需要為IOT新增編碼。點選欄目底部的「Extensions」,搜尋「IOT」,然後點選IOT軟體包將其新增到專案中。(如下圖)
../../_images/iot_bit_12.jpg
注意:如果收到由於不相容將刪除某些軟體包的警示,請按照提示操作,或在建立新專案。

步驟二
  • servo write積木塊插入on start,寫入0用於轉動伺服馬達到0度,關閉閥門。
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步驟三
  • set to積木插入forever。獲取水位值並將其作為water level變數;而土壤濕度值作為soil humidity變數。

步驟四
  • 判斷水位是否低於10,若是,請注水。

步驟五
  • 判斷土壤濕度是否低於30,即是否則需要澆水。
  • 如果數值低於30,則打開閥門澆水,反之則關閉閥門。

示範編碼:https : //makecode.microbit.org/_dxTF0K1be0w0
 
 
IOT:Kit專案05:防衛堡壘

當環境監控器不在辦公室時,您會需要個防衛堡壘,防止設備損壞並警告人們遠離此設備。

目標
  • 製作防衛堡壘。

材料
硬體組裝
  • 如下圖,讓超聲波模塊連接到P1
  • 將人體紅外傳感器模塊連接到P10
  • 將內建蜂鳴器連接到P0
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MakeCode


編碼

步驟一
  • 點選MakeCode欄目中的「Advanced」查看代碼。
../../_images/iot_bit_11.jpg
  • 需要為IOT新增編碼。點選欄目底部的「Extensions」,搜尋「IOT」,然後點選IOT軟體包將其新增到專案中。(如下圖)
../../_images/iot_bit_12.jpg
注意:如果收到不相容問題將刪除某些軟體包的警示,請按照提示操作,或在建立新項目。

步驟二
  • P1中獲取數值並將其讀入forever內的IR,判斷IR是否等於1
  • 如果IR參數等於1,則再次讀取超聲波返回值並作為ultrasonic變數。
  • 如果ultrasonic變數小於30,則發出警告ba ding
../../_images/case_05_021.png

示範編碼:https://makecode.microbit.org/_05sYuyciH93g


成果
當檢測到附近有生物靠近時,會發出提醒聲。

 
 
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