编程猫编程硬件平台搭建,怎样测量电阻
关键词:编程猫编程,microbit,硬件搭建,电阻,工大创客馆
制作前说明:
为提高大家DIY设计动手能力,我们选用的任何元器件,都尽可能的是通用的基础的元器件,而不是高度封装的元器件。因为高度封装的元器件只能适用于特定情况,无法进行扩展,运用高度封装的元器件进行搭建,就如同拼接积木一样,很难变化,能力提高有限。基于此,我们选用的microbit开发版,也只是把引脚引出来而已。
构建任何电路,都需要电阻。很多时候我们需要连接电阻,但是找到一个电阻元件,而它的大小却又不知道。尽管有一些方法,例如电阻表面的色环,,知道色环颜色能够代表电阻数值,但需要作为内行人才能知道,第二,就用测量电阻的工具,最为常用的当然就是万用标。如果手头没有万用表的话,那么就是一筹莫展了。所以这里给大家介绍一个用编程猫编程,构建测电阻的方法。请大家仔细浏览。
一、基本原理与思路
测量电阻,很自然的是需要在构建一个电路回路。通过电路回路来测量电阻,用到基本原理就是欧姆定律,也就是电阻等于元件两端电压与电流之比。通过编程猫编程,结合microbit板这个硬件平台很容易测出元件两端的电压,但很难测出电流大小,所以就无法得到电阻大小。但根据同一个电路中串联电阻,电路电流处处相等的原理,可以用编程猫编程,分别测出两个电阻两端电压,而其中一个电阻作为标准电阻(时常保留),这样电阻之比等于电压之比,这样就可以得到另一未知元件的电阻了。
二、编程猫编程
进入到编程猫编辑系统:
https://turtle.codemao.cn/editor/python_microbitV2/213280932,
如果这个过程不熟悉,请仔细学习这个文档:
这样就可以顺利进入到编程猫编辑界面;
2)选择方块编程形式,这种图形化编程很利于青少年直观的入手编程,直接看到编程效果;
如果你对Python很熟悉,或者努力学习Python的话,你就可以直接进行代码编程,如果你年龄比较小,可以选择积木方式编程,也就是常见的图形化编程。
3)编程猫编辑主界面里,在输入、LED、引脚、变量和运算这5个指令里找到找到如图1所示的模块,并将按如图2所示进行将模块整合,得到运算关系式:待测电阻=(电压2-电压1)/电压1*标准电阻(含义为电压2减去电压1后,在除以电压1,在乘以标准电阻,因为开发板引脚P0和P1口分别测出电阻1和电阻1与电阻2之和的电压,见图3)。
对应的PYTHON程序为:
from coroutine import add_event
from microbit import *
import time
def on_forever():
global 电压1,电压2,电压3,标准电阻 #全局变量
电压1 = pin0.read_analog()
电压2 = pin1.read_analog()
电压3 = (电压2 - 电压1)
标准电阻 = 981
display.scroll(((电压3 / 电压1) * 标准电阻))
time.sleep(3)
add_event('forever', on_forever)
注:不同版本的PYTHON,运行情况不一样,要注意对应的语句修改,才能正常运行。
三、材料准备
准备材料,有电阻两个(一个为待测电阻,一个为已知电阻阻值的电阻,定为标准电阻)、导线、鳄鱼夹,电池及电池,面包板、当然还有microbit板,如图4。标准电阻购买时是1000欧姆,进行搭建时,用外表进行实际测量,它的阻值为981Ω,如图5。
四、系统搭建与验证
按图所示逐步进行连接和搭建,其中电池电源作为电路正负极电源,图6,绿线连接microbit扩展板p0口,可测标准电阻电压,粉线连接microbit扩展板p1口,可测标准电阻与待测电阻总和的电压,黑线连接GND,图7,程序下载到microbit。下载后可以看到microbit显示数值约47012欧姆,图8,为了判定检测结果准确性,选择万用表进行验证,实测值如图为4.66K 欧姆,图9,可以看到,编程猫编程测试电池电阻达到预期目标。
注,恳请大家多多关注工大创客馆,有更多更好的制作,尤其是编程猫硬件编程等着您!
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