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.

Medida tut un 24.jpg

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.

Audio 680 ohm.jpg

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.

Tensión sensor.jpg

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

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

Ta oscilloscope.jpg

Fuente archivo como documento de archivo: 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)

Ntc thermistor.jpg

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.

NTC termistor calibration.jpg función de Python thermistor.jpg

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'.

Temp24hrs.jpg

Archivo: Oscilo diariamente proyecto ta temp.doc como doc (cambiar el nombre de ta fuera de contenido de azúcar o copiar a un proyecto de asistencia técnica.)

Registrada temperature.jpg

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.

Conductividad rainwater.jpg

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.

La conductividad del agua de lluvia graph.jpg

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.

Conductividad sal water.jpg

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.

Alambre de cobre en nail.jpg.JPG Frigorífico magnet.jpg

   * 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

Micrófono diagram.jpg

Requerido:

   * Carbón
   * Papel de aluminio
   * Tapa de plástico
   * Alambre
   * Banda de goma

De carbono micrófono materials.jpg

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.

microphone.jpg completa

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. [Editar] Batería de limón

Ver http://en.wikipedia.org/wiki/Lemon_battery

Limón battery.jpg

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:

Doorbell.jpg

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".

Timbre de la puerta python.jpg

Luego, en Turtle Art, cargar el código Pippy TAPippyButton.svg en el Bloque de código Python Pythoncodeblock.jpg, a continuación, ejecute el programa.

Dos tonos de alarma

Utilice los siguientes bloques de tortuga y el código Pippy de una alarma de trinos

Trino de alarma TA.jpg

2tone python.jpg

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.

transformer1.jpg actual

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.

transformer2.jpg actual

Para cambiar la sensibilidad, variar el número de vueltas.

Transformador de intensidad sensitivity.jpg

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

myblock definición (lc, x):

   desde el portapapeles de importación gtk
   tautils de importación data_to_string
   Portapapeles (). Set_text (data_to_string (lc.heap))
 , El retorno

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. [Editar] 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).

Sensor importados gnumeric.JPG

Los datos de temperatura importados en la hoja de cálculo Gnumeric [Editar] 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.

myblock definición (lc, x):

   get_path de importación tautils, data_to_file
   de la actividad de importación sugar.activity
   de gettext gettext importación _
   importación os.path
   de almacén de datos de importación sugar.datastore
   desde el perfil de importación de azúcar
   # Guardar el montón en un archivo (JSON codificado)
   heap_file = os.path.join (get_path (actividad, 'ejemplo'), 'heap.txt')
   data_to_file (lc.heap, heap_file)
   # Creamos un objeto de almacén de datos
   dsobject datastore.create = ()
   # Escriba los metadatos (específicamente el título del archivo
   # Y especificar que se trata de un archivo de texto plano).
   ['Titulo'] dsobject.metadata = _ ('montón')
   dsobject.metadata ['icono de color'] = profile.get_color (). to_string ()
   ['Mime_type'] dsobject.metadata = 'text / plain'
   dsobject.set_file_path (heap_file)
   datastore.write (dsobject)
   dsobject.destroy ()
   volver

[Editar] 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 [Editar] Aceleración en un plano inclinado

Ballonplane.jpg

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.

Aceleración setup.jpg lámina de sensor de switch.jpg

La tasa de registro se puede aumentar (Tortuga Blocks104) por uno de los archivos de parches Turtle Art, talogo.py en la casa de la guía / olpc / Actividades / TurtleArt.activity / self.max_samples TurtleArt 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

Archivo: 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

Accel oscilloscope.jpg

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)

Acceleration.jpg

Archivo: 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)

[Editar] Enlaces

   * Http://wiki.laptop.org/go/Hardware_specification
   * Http://wiki.laptop.org/go/Talk:Measure
   * Http://wiki.laptop.org/go/Measure/Hardware
   * 20gain.xls http://bugs.sugarlabs.org/attachment/ticket/552/sensor%
   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)