Activities/Turtle Art/Uso de Tortuga Arte Sensores
PRECAUCIÓN. APLICACIÓN DE LAS FUENTES DE ENERGÍA EXTERNA A LA ENTRADA DE MICRÓFONO laptop XO puede causar daño permanente. NO TE OLVIDES DE LEER Y ENTENDER LO SIGUIENTE ANTES DE CONEXIÓN DE FUENTES DE ENERGÍA a su computadora portátil. NO CONECTE a voltajes peligrosos
Especificaciones
El OLPC XO puede medir los insumos externos, con su toma de micrófono.
Estándar de 3,5 mm de 2 pines conectado micrófono mono; sesgo seleccionable 2V DC, el modo seleccionable por el sensor de entrada (DC o AC junto); seleccionable 20 dB de refuerzo.
Si se utiliza un conector estéreo es la punta (normalmente el cable rojo), además de la tierra.
El XO1 está protegido en la entrada por un diodo zener de 5V. La entrada está permitida-0.5V a 5V. Las entradas fuera de este rango hará que la corriente excesiva y el daño. Incluso una batería de 1.5V sola puede causar daños si la polaridad inversa conectados.
El XO1.5 está protegido por un resistor, (1/16W SMD0402 470 ohm) y un par de diodos a tierra y 3,3 V, que debe proteger-6V a +9 V continuamente, y hasta voltajes más altos por períodos más cortos de tiempo . una protección similar está prevista para el XO1.75.
Para el XO1, la adición de una resistencia de 150k ohmios serie que (espero, no se garantiza) dan una sensibilidad reducida en el modo de tensión (0-4V), pero permiten a las entradas de + - 100 V sin daño. La impedancia de entrada de la resistencia, el volumen y los modos de tono es mucho más bajo, pero una resistencia de 1k ohm serie todavía debe permitir entradas a +-12V.
Si se aplica una tensión externa a la XO1, es altamente recomendable que los conductores de prueba se hizo con un enchufe de micrófono y una resistencia en serie incorporado.
680 ohmios resistencia en serie en un conector de audio de 3,5 mm
Cables de prueba con un diodo zener y resistencia en serie sería ampliar la gama de seguros para el XO1.5 y XO1.75.
El daño también puede ser causada por la aplicación de tensiones entre los motivos de cualquiera de las tomas exteriores.
Modo de tensión
XO1
Gama de la medida es DC 0.4V a 1.85V. Tensiones menos de 0.4 V informe 0.4V, voltajes superiores a 1.85V informe 1.85V. La precisión es de alrededor de 3% de la escala completa. 140k ohmios de impedancia a un sesgo de 0.6V.
XO1.5
0.17V - 3.0V, impedancia de 15k ohmios a un sesgo de 1.7V.
Modo de Resistencia
XO1
Gama de la medida es de 750 ohmios de 14k ohmios, resistencias a menos de 700 ohmios informe de 700 ohmios, mayor de 14k ohmios informe como 14k ohmios. La precisión es de alrededor de 5% con respecto a la tensión de fondo de escala medida a través de la resistencia, esto se traduce en alrededor de 50 ohmios en la escala inferior y 2k ohmios a escala superior. (Una serie de resistencia de protección alrededor de 700 ohmios daría un rango de medición de 0 -. 13k ohmios y la protección contra entradas +-8V)
XO1.5
2k ohmios a circuito abierto
Modo de tono
Terreno de juego el modo está configurado para el micrófono interno, pero también se puede acceder a través del conector de micrófono, 2V diagonal de la CC está encendido, acoplado en AC, 20 dB de refuerzo está encendido. La frecuencia de la componente más fuerte se presenta en Hz. La resolución es de +-8Hz
Un afinador de guitarra
La resolución es de + 8 Hz,
Resolución = RATE/(max_samples * 4) donde: RATE = 48000 file audiograb.py self.max_samples = 1500 file talogo.py 4 for i in range(4) in _get_pitch in talogo.py
Estos ajustes pueden ser editados ver Activity_Team/Modifying_an_Activity en Inglés
Modo de sonido
Los datos brutos que van XO1 + -32.000, -10.000 + XO1.5. La configuración es de CA acoplado, Blas de, alza en. La sensibilidad es 2uV por unidad o escala 16mV, por lo que la onda de seno de recorte en la ronda de grupos en 10mV RMS en el XO1. Para el XO1.5, la sensibilidad es de aproximadamente 8uV por unidad.
Con el micrófono incorporado, el habla normal es de aproximadamente + -1.000 XO1 y + -200 XO1.5.
Volumen Modo
Que van desde 0 hasta 32.000 XO1, XO1.5 0 a 10.000, la configuración es para el micrófono, CA acoplado, Blas de, alza en. El volumen es la media de la rectificación de sonido, es decir. = volumen medio (abs (sonido))
Representación gráfica de la salida
Fuente archivo como documento de archivo: File:Oscillo.doc
Medición de Temperatura
(Para obtener instrucciones sobre el uso del sensor LM35, vea http://wiki.laptop.org/go/Making_XO_sensors/Making_a_Temperature_Sensor y http://www.reducativa.com/xo/man-sis-sensoresdetemperatura.pdf - en español)
Conecte el termistor TDC05C247, especificaciones:
* NTC (coeficiente de temperatura negativo) Termistor * Rango de temperatura: -20 ~ 125 centígrados centígrados * Máxima potencia: 500 mW * Resistencia nominal a 25 grados Celsius 4.7K ohmios
Izquierda, la resistencia se representó frente a la temperatura y la mejor curva de ajuste calculado. El derecho de los bloques de la conversión de la resistencia a la temperatura C.
Enseñanza ideas:
* Medir la resistencia y la temperatura con un termómetro * Construir su propia función de calibración * Decaimiento exponencial * La temperatura diurna * Calor de la reacción, el ácido débil y base
24 horas la temperatura
El siguiente proyecto de captura Turtle Art y gráficos de temperatura 24 horas. Es posible que necesite configurar su zona horaria y la gestión de energía desactivar en 'Mi Configuración'.
Archivo: Oscilo diariamente proyecto File:Oscillo daily temp.doc como doc (cambiar el nombre de ta fuera de contenido de azúcar o copiar a un proyecto de asistencia técnica.)
Medición de la Humedad del Suelo
Dos sondas en el suelo medido en el modo de resistencia. Sólo unos pocos cm de cable están obligados a poner suelo en el rango de resistencia de la XO1, 700 ohmios de 14k ohmios (XO1.5 2k ohmios a circuito abierto).
Medición de la salinidad del agua
Coloque dos hilos de cobre en un vaso de agua. Experimentar con el agua y el diámetro del alambre, que fue capaz de obtener una medida de 5k ohmios con 12 cm de alambre en el tanque de agua.
Utilice el software de gráficos se muestra anteriormente, pero establecer la tortuga y de resistance/50 a escala para el tamaño de la pantalla, cada 100 en la escala vertical corresponde entonces a 5000 ohmios.
El gráfico muestra primero un circuito ajeno (14k ohmios) entonces el circuito está conectado. Nota cómo la resistencia se eleva lentamente. Los terminales están invertidos pantalla media, la inmersión repentina y aumento gradual son más pronunciados. ¿Por qué es esto? productos de la electrólisis (microscópicas burbujas de hidrógeno y oxígeno para el agua pura) se acumulan cerca de los electrodos.
Pequeñas cantidades de sal se añade al agua del tanque, con lo que la resistencia frente al 5k ohmios de 2k ohmios. Sal añadida en dos ocasiones
La generación de electricidad a partir de un cambio de campo magnético
Requiere un imán de nevera, a menudo se distribuyen gratuitamente con la publicidad en él.
Enrolle 50 vueltas de alambre aislado en un clavo y conectar los dos extremos de un conector RCA, como se muestra (si se trata de un conector estéreo, probablemente el cable rojo y el escudo de cobre). Conecte el cable de audio a la entrada de micrófono. Gráfico del bloque de sonido o volumen. Esto es mejor con la XO1 que el XO1.5 porque es más sensible.
* Limpie el extremo agudo rápidamente en la parte posterior del imán del refrigerador, trate de ambas direcciones. * Intente un número diferente de vueltas de alambre * Trate de mover el clavo más lentamente, lo que pasa? * ¿Qué está pasando? * ¿Por qué funciona mejor en un eje de un imán? (Frote pista dos imanes juntos) * El gráfico de tono. Explicar el resultado.
Micrófono de carbono
Requerido:
* Carbón * Papel de aluminio * Tapa de plástico * Alambre * Banda de goma
Machacar el carbón de leña a un polvo fino. Hacer un agujero en el centro de la tapa. Franja de una pequeña cantidad de aislante del cable, pasar el cable por el agujero. A continuación, coloque un pedazo de papel contra el alambre. Llene la tapa con carbón triturado. Coloque papel de aluminio sobre el carbón y seguro con una banda elástica. Conecte un cable de este papel de aluminio. Trate de obtener el papel de bajo tensión.
Experimente con la finura del carbón machacado y la tensión en el papel de aluminio. Cuanto más aplastado el carbón de leña es, menor será la resistencia. Con el objetivo XO1, para una resistencia de alrededor de 3k ohm y para el XO1, definitivamente 700 ohmios de resistencia <<14k ohmios. (XO1.5 2kohms circuito <<resistencia abierta).
Gráfico de la resistencia, presionando sobre el papel de los cambios de la resistencia. Se han construido un sensor de presión. También puede sentir la presión del aire. Se han construido un micrófono. Cambiar a la detección de sonido. En mi primer intento he podido aplaudir sentido.
Batería de limón
Ver http://en.wikipedia.org/wiki/Lemon_battery
Con un alambre de cobre y clavos galvanizados, la tensión medida es 0.93V, cómodamente dentro del rango de medición de la computadora portátil XO1. El ordenador portátil de carga insignificante en el voltaje de circuito abierto en el XO1. Con alambre de cobre y un clavo ungalvanised la tensión se 0.49V.
La resistencia interna de la batería de limón es de alrededor de 10k ohmios, la impedancia de entrada de la XO1.5 de 15k ohmios introduce un error considerable.
Experimente con diferentes materiales. Trate de células de limón en serie.
campana de puerta / alarma antirrobos
Los visitantes tocar los dos cables juntos para que suene el timbre de la puerta. Por otra parte, organizar dos cables para tocar como su puerta se abre.
Éstos son los bloques de la tortuga:
El Bloque de código Python Pythoncodeblock.jpg se usan para hacer sonar una alarma en sus altavoces.
Usted tiene que escribir lo siguiente en Pippy y guardar en el Diario. Escriba exactamente como se muestra, los guiones en las últimas tres líneas son importantes, para los personajes 'l-1' la primera es un 'el' y el segundo un "uno".
Luego, en Turtle Art, cargar el código Pippy 
en el Bloque de código Python 
, a continuación, ejecute el programa.
Dos tonos de alarma
Utilice los siguientes bloques de tortuga y el código Pippy de una alarma de trinos
Cómo funciona: los 1000 y 1100 bloques son de entrada x en el código Python. La opción-f en el altavoz de la prueba es la frecuencia, {0} se reemplaza por x que a su vez es reemplazado por 1000 o 1100 para los altavoces de la prueba se envía o-f-f 1000 o 1100 dando frecuencias de 1000 Hz o 1100 Hz .
Medición de amperios de CA
Un transformador de corriente de bajo costo se puede construir para medir amperios de corriente alterna.
50 vueltas de alambre de cobre aislado, se envuelven en una barra de hierro dulce. eje roscado, tuercas y otra barra de completar el circuito magnético.
Reunidos, con el calor rojo opcional del encogimiento. La corriente en el cable negro se mide. Las 50 vueltas de alambre fino conectarse a la XO1 en el volumen modo. El máximo es de 15 amperios de CA antes de la saturación de la forma de onda de CA.
![150px] Para cambiar la sensibilidad, variar el número de vueltas. Volumen medido sobre XO1, 50 vueltas de alambre. Medida de la potencia NO CONECTE a la red eléctrica. NO TRABAJO CERCA DE EXPOSICIÓN CONEXIONES ELECTRICAS. Potencia = AC voltios x amperios de CA Factor x de energía En los circuitos de corriente, el voltaje es generalmente conocida. Por lo general, el factor de potencia es de 0,8 o 1,0 en función de la carga eléctrica. ideas para lecciones (Español) [Editar] Importación de datos registrados en otras actividades [Editar] Guardar los datos registrados en el portapapeles Los datos registrados pueden ser empujados hacia el montón, a continuación, al iniciar la sesión ha terminado, el contenido de la pila se puede colocar en el portapapeles para su uso en otras actividades. Copie el siguiente código en Pippy def myblock(lc, x): from gtk import Clipboard from tautils import data_to_string Clipboard().set_text(data_to_string(lc.heap)) return Guardar en la revista, a continuación, en Turtle Art, cargar el código Pippy TAPippyButton.svg en el Bloque de código Python Pythoncodeblock.jpg. Cuando el Bloque de código Python se ejecuta, el contenido de la pila se colocan en el portapapeles. Ejemplo, las temperaturas de la importación en la hoja de cálculo Gnumeric Por ejemplo, las temperaturas se registran y luego se copia en el portapapeles. Esto se basa en la medición con un termistor y el XO1 anteriormente. En primer lugar la carga TAPippyButton.svg código Pippy. La temperatura se mide y se empuja a la pila, entonces un retraso de 5 segundos. Esto se repite 20 veces. A continuación, el contenido de la pila se copian en el portapapeles. Temp para clip.jpg TurtleArt se puede ejecutar en Gnome en la XO. Los datos se pega a una hoja de cálculo Gnumeric. Los datos se convierten en las columnas de texto (en el menú de datos), el principal '[' y posterior ']' se eliminan de forma manual, los datos se representa gráficamente. (Desafortunadamente, en la XO, datos, textos en columnas cuadros de diálogo están fuera de la pantalla, f alt alt cambio f ficha cambio ficha ficha de cambio permiten la conversión de datos separados por comas). Los datos de temperatura importados en la hoja de cálculo Gnumeric Conservación de los datos registrados en el Diario El código siguiente archivo: Saveheaptojournal.doc en el bloque de código Python se ahorrará el montón como un archivo de texto llamado 'pila' en el Diario. "Pila" El archivo se puede abrir con escribir o editar. def myblock(lc, x): from tautils import get_path, data_to_file from sugar.activity import activity from gettext import gettext as _ import os.path from sugar.datastore import datastore from sugar import profile # Save the heap to a file (JSON-encoded) heap_file = os.path.join(get_path(activity, 'instance'), 'heap.txt') data_to_file(lc.heap, heap_file) # Create a datastore object dsobject = datastore.create() # Write any metadata (specifically set the title of the file # and specify that this is a plain text file). dsobject.metadata['title'] = _('heap') dsobject.metadata['icon-color'] = profile.get_color().to_string() dsobject.metadata['mime_type'] = 'text/plain' dsobject.set_file_path(heap_file) datastore.write(dsobject) dsobject.destroy() return Inicio de sesión a intervalos regulares La siguiente toma lecturas a intervalos regulares, en este caso 10 segundos y lleva el resultado a la pila. Por ejemplo, el uso de diarios de temperatura, luz, energía, el ruido. Tomando lecturas cada hora, cada hora, etc trimestre Programado logging.jpg Aceleración en un plano inclinado El portátil XO se puede utilizar para hacer experimentos sobre el movimiento, rodando una bola por una rampa. El XO1.5 es más rápido y más adecuado para ello. interruptores de sensor de bajo costo puede ser de papel de aluminio. Los interruptores son 5 cm de ancho para proporcionar un tiempo 'on', que es lo suficientemente largo para medir. La tasa de registro se puede aumentar (Tortuga Blocks104) por uno de los archivos de parches Turtle Art, talogo.py en la home/olpc/Activities/TurtleArt.activity/TurtleArt self.max_samples cambio de 1500 a 150, esto reduce el bucle de repetición de 12 mS a 4 ms, pero hay alrededor de 50mS inquietud. Registro de Datos se puede hacer sin un parche en el archivo, usando los interruptores de ancho y poco profundo rampas mantiene los acontecimientos dentro de la capacidad de la computadora portátil XO. A continuación se muestra un osciloscopio triggerable con base de tiempo calibrada. Acción 1 borra la pantalla y señala a la escala, el programa espera en acción 2 hasta que se desencadenan por el primer interruptor. La gráfica a continuación, se inicia, el tiempo () en cuestión de segundos se multiplica por 500 para establecer la posición horizontal para 500 unidades de pantalla o plazas 5 es igual a un segundo. Triggerableoscilloscope.jpg File:Singleshottriggerableoscilloscope.doc TurtleArt proyecto como documento Interruptores fueron puestos a 20cm, 60cm, 100cm, 140cm, 180cm y a lo largo de una rampa de 180 cm de longitud y 25 cm de altura. Los datos del osciloscopio se muestra a continuación, cada cuadrado es de aproximadamente 200 ms El partido entre la teoría y experimento se muestra a continuación. Tenga en cuenta, la matemática de una bola rodante no es simple, la energía potencial se convierte en energía cinética de traslación, Kt y la energía cinética de rotación, Kr. Mgh = Kt + Kr = 1 / 2 ^ mv 2 + 1 / 2 ^ Iw 2 Para una esfera sólida, Kt / Kr = 2.5 (véase el trabajo y la energía en el movimiento de balanceo o Wikipedia) File:Acceleration.ods Un experimento simple es acelerar una bola por una rampa curva, medir la velocidad de salida horizontal con dos interruptores y predecir la posición de aterrizaje, como se muestra a continuación. La rampa es preferentemente curvas, para que la bola no rebota cuando golpea los interruptores. La caída de ball.jpg Parábola Parábola fall.JPG timing.jpg h = 1 / 2 g t ^ 2 t = sqrt (2 h / g) distancia horizontal = vt = v x sqrt (2 h / g) En este caso, cambie el espaciado h es de 0,5 m, = 0,6 m, el tiempo de 1,9 plazas @ 200 ms por metro cuadrado, g = 9,8 y la distancia horizontal fue 0,4 m v = distancia x sqrt (2 h / g) X = 0.5/0.38 sqrt (2x 0.6/9.8) = 0.46m (mide 0,4 m) Resistencia depende de la luz (LDR) El ORP12 es un 'clásico' fotocélula de sulfuro de cadmio. Las pruebas se realizaron en un LDR que es "similar a Philips ORP12 ' http://www.jaycar.com.au/productView.asp?ID=RD3480 Para esta celda, la calibración se Lux = 3 * 10 ^ 8 * (R ^ -1.5034) Para el XO1 (700 ohmios-14k ohmios) el rango es de 170 lux a 15000 lux (luz brillante artificial para su casa cubierto al aire libre). Para el XO1.5 (2k ohmios - circuito abierto), el intervalo es de 2 a 4000 Lux Lux (iluminación casera tenue luz artificial en interiores). Archivo: 24hrlux.jpg Turtle Art proyecto [doc Archivo [: Turtle Art lux.doc](/go/File:Current_transformer2.jpg)
Panel fotovoltaico
SE RECOMIENDA QUE UNA RESISTENCIA DE PROTECCIÓN DE LA SERIE ser incorporado en el cable de audio Y LLEVA EL CASO DE USAR una tensión externa
Que se muestra es la célula solar de la D. LUZ S250 [[1]]
Cuenta con una célula solar de 6V, la conexión externa es-ve y lo interno + ve
Un divisor de tensión es necesaria para ponerla en el rango de la XO1 0.4V a 1.85V (XO1.5 0,17 a 3,0). Con los valores indicados, la sensibilidad se reduce
1k / (1k 2,7 k) = 1/3.7
dando un máximo de 6.8V o 11.1V XO1 XO1.5
Constante de tiempo RC
SE RECOMIENDA QUE UNA RESISTENCIA DE PROTECCIÓN DE LA SERIE ser incorporado en el cable de audio Y LLEVA EL CASO DE USAR una tensión externa
El tiempo teórico constante de una resistencia en paralelo / condensador
T = RC
T en segundos, R en ohmios y C en faradios
Turtle Art proyecto [doc Archivo [: Oscilo con el gatillo 1rc.doc]]
La parcela a continuación fue elaborado por Turtle Art (líneas de negro y las anotaciones se añadieron más tarde). C fue 4uF, la carga proporcionada por el XO es del orden de 100 k ohmios. En las dos parcelas, Rx se 100k ohmios y circuito abierto. La resistencia calculada del XO1 es
R = T / C = 0,32 / (4x10 ^ -6) = 80k
y la resistencia en paralelo de 100k y la XO1 se estima en
R = T / C = 0,14 / (4x10 ^ -6) = 35k
Este proyecto Turtle Art Archivo: Turtle Art Activityrcpushstack.doc (.. Como doc, cambie el nombre de doc a ta en Windows o Linux o abierto como doc y pegar en un Turtle Art º) gráficos y también escribe el tiempo / tensión los valores en la pantalla.
Este proyecto también se copia la hora y los valores de tensión en el portapapeles si el código de ejemplo Pippy copy_from_heap.py </ i> se copia en el Diario 30px y luego cargado en el Diario en el Bloque de código Python 50px (haga clic en el bloque de código). Se muestra a continuación, la hora y los valores de tensión se pegan en una sesión de escritura.
File:Datos de RC para clip.jpg
La XO como un amplificador de audio
Turtle Art no es necesario. El siguiente comando en Terminal Archivo: Terminal ico.jpeg pasa los datos de la toma de micrófono al altavoz. Puede que tenga que desactivar la administración de energía.
arecord | aplay
Es posible que desee ajustar la configuración después de la lectura arecord - ayuda y aplay - ayuda
Por ejemplo, amplificar la salida de una radio de cristal [[2]]
Archivo: Xtalradioschematic.jpg
Esto funcionó mejor en el XO1.5, presumiblemente debido a su velocidad de procesamiento superior. Los auriculares no están conectados, en lugar de un 0.1uF condensador está conectado entre la salida de la radio y la entrada de XO para aislar el diodo detector de sesgo de la XO CC. La teoría predice que una resistencia a tierra sería necesario en la salida de radio, pero la práctica indica lo contrario.
Usted puede construir la mayor parte de la radio de cristal a partir de materias comunes
El inductor circuito sintonizado, 75 vueltas de cable aislado en un núcleo de papel higiénico.
El circuito de condensador de sintonía, dos hojas de papel de aluminio de aproximadamente 10cm x 10cm sentado débilmente y separadas por film transparente dio una frecuencia de resonancia de aproximadamente 1 MHz con el inductor más arriba.
El condensador de 0.1uF se puede hacer de la misma manera, el condensador de ajuste se calcula en 100pF (10 ^ -10 F) cuando se sienta floja. El acoplamiento de condensadores necesaria es del orden de 0.1uF (10 ^ -7 M). Firmemente rodar las capas reduce la separación de las placas y un condensador de acoplamiento viable hizo bien rodando sólo 10cm x 10cm placas.
El diodo sigue siendo necesaria. diodo El gato original bigote se hizo con los cristales de galena. [[3] 27s-whisker_detector] Otros materiales son pirita de hierro ("Fool's Gold", disulfuro de hierro), el silicio, molibdenita (MoS2), y el carburo de silicio (carburo de silicio, carburo de silicio ). También es posible utilizar una hoja de afeitar oxidadas (óxido de hierro).
Teletipo FSK
Enviar el texto de una XO a otra, codificada en forma de ondas de sonido
El Bloque de código Python 50px se utiliza para que emita un tono en el altavoz, el tono se identifica la tecla pulsada.
Usted tiene que escribir lo siguiente en Pippy y guardar en el Diario. Escriba exactamente como se muestra, los guiones en las últimas tres líneas son importantes, para los personajes 'l-1' la primera es un 'el' y el segundo un "uno". Haga clic en el bloque de Python para cargar el código.
El remitente </ i>
El receptor </ i>
desafíos adicionales
- Mostrar una línea de texto recibidos
- Deshacerse de error - chr () arg no está en el (256) </ i>, producida por el paso de los sonidos de alta
- Utilizar una clave, tales como ESC o ENTRAR para borrar la línea
- Codificarlo como serie de datos binarios
- Agregar una suma de comprobación
- Dos vías de comunicación
- Cifrado
Enlaces
* http://wiki.laptop.org/go/Hardware_specification * http://wiki.laptop.org/go/Talk:Measure * http://wiki.laptop.org/go/Measure/Hardware * http://bugs.sugarlabs.org/attachment/ticket/552/sensor%20gain.xls * http://wiki.laptop.org/go/Making_XO_sensors * http://lists.laptop.org/pipermail/devel/2010-November/date.html * http://wiki.laptop.org/go/File:Ext_audio_1.5.png * http://sites.google.com/site/solymar1fisica/fisica-con-xo-investigacion- (en español)
