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【DoyourBIt活动】萤火虫基地--谢腾颉和谢腾毅作品
阿钟 阿钟 2019-12-31 15:24:55
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简单

我们是上海市同济实验学校六年级的谢腾颉和谢腾毅, 我们的作品主题是“萤火虫基地”, 目标是保护萤火虫。

这次Do your bit活动中,我们学习了“可持续发展”的很多知识,最终选择了保护陆地生物---萤火虫,作为我们的活动主题。


我们两个人对各种昆虫有着非常浓厚的兴趣,读过许多昆虫相关书籍,说起昆虫来我们能够滔滔不绝,大家都说我们是小小昆虫专家。

我们居住在上海市杨浦区的新江湾城,这里每年夏天都可以在河边的树林中看到很多萤火虫。然而,随着周围新建的小区越来越多,萤火虫的数量在逐年减少。 为了保护我们喜欢的萤火虫,我们制作了一个“萤火虫基地”,希望能为保护萤火虫贡献自己的一份力量。

projectImage
步骤1 步骤1
研究萤火虫生活环境和生活习性

首先我们在图书馆和网络上查阅了大量萤火虫相关的书籍和资料,了解萤火虫的生活习性,学习保护萤火虫的方法。我们发现中国有不少保护萤火虫的爱心人士,其他国家也有很多保护萤火虫的民间组织。

萤火虫的卵、幼虫、蛹、成虫均能发光,从幼虫到成虫大约10个月的时间,但是在变为成虫后只有7-10天的生命时间。所以在这短短的几天时间里,它们需要完成求偶、交配、产卵等生命活动。


良好的生太环境是萤火虫生存的必要条件,所以对环境的保护和监测是我们的作品功能之一。

下面是我们查看的萤火虫书籍:

projectImage
projectImage
步骤2 步骤2
进行讨论和分析

经过一系列的头脑风暴,我们计划通过Microbit和IO扩展板,制作一个有4个分区的“萤火虫基地”。这个基地可以模拟监测萤火虫的生存环境,为保护萤火虫提供数据支持;同时,还具备萤火虫生存区,为萤火虫提供食物和栖息场所。

A区: 萤火虫生存养殖区, 使用led小灯在晚上闪烁,吸引萤火虫来到养殖区,并放置一些食物给萤火虫。通过编程设置LED灯闪烁的频率,与萤火虫闪烁的频率保持一致,一分钟大约420次。

B区: 环境监测1区,目的是监测萤火虫周围环境的温度、湿度、光线和声音,为保护萤火虫提供环境数据。

C区: 环境保护区,利用一个带有风扇的小电机模拟吹风(或者喷水),改善周围环境。

D区: 环境监测2区, 主要监测周围人类活动和土壤的情况,提醒来到周围的人们保护环境、保护萤火虫。


下面是我们讨论过程中一些的设计草图:

projectImage
步骤3 步骤3
电路设计

通过讨论和分析,我们确定了“萤火虫基地”的功能和结构。

下面进行主要的电路设计:

microbit通过读取各个传感器数据,控制A区和C区灯光和电机的启动和停止。

我们设计了两个电源轨道(使用面包板上两边的电源轨道),为整个系统中的所有设备供电。

使用了3个继电器控制A区和C区的led灯和电机。

B区和D区有声音、光线、人体、土壤等传感器(见下图),在后续的制作过程中传感器的位置有相应的调整。

这些传感器的电源都接到电源轨道上,数据输出端接到IO扩展板的引脚上。

projectImage
步骤4 步骤4
电路的制作和搭建

先在纸板上画一下大致的位置图, 中间弯曲的部分代表河流。

projectImage

使用纸杯和纸板制作相关外形。

纸板加上传感器做为“环境监测站”; 纸杯加上led小灯吸引萤火虫的基地;led小灯安装在纸杯的里面,防止led灯特别刺眼。

使用胶枪将杜邦线和传感器固定好。

projectImage
projectImage
projectImage

将做好的传感器和设备放在纸板上看看是否合理。

projectImage

然后进行电路的搭建和连接,测试各个设备的运行情况,主要是检测接线是否正常。

projectImage
步骤5 步骤5
软件的编程和控制
projectImage

进行最后的调试。

projectImage

下面来看一下我们的介绍视频:

材料清单 材料清单
1x
Microbit
1x
IO扩展板
1x
面包板,需要两边的电源轨道
1x
声音传感器
1x
光线传感器
1x
温湿度传感器
1x
人体传感器
1x
土壤传感器
1x
电机带风扇
6x
led小灯
3x
继电器模块
30x
杜邦线
5x
纸杯
1x
充电宝
1x
usb电源线
Makelog作者原创文章,未经授权禁止转载。
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