Χρήση του Arduino για την Επιστήμη του Πολίτη!: 14 βήματα (με εικόνες)

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:35

Η επιστήμη μας επιτρέπει να κάνουμε τις πιο πιεστικές ερωτήσεις μας και να εξερευνήσουμε κάθε είδους περιέργεια. Με λίγη σκέψη, σκληρή δουλειά και υπομονή, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις εξερευνήσεις μας για να δημιουργήσουμε μια καλύτερη κατανόηση και εκτίμηση του περίπλοκου και όμορφου κόσμου γύρω μας.

Αυτό το σεμινάριο θα σας διδάξει πώς να χρησιμοποιείτε έναν μικροελεγκτή Arduino, πώς να χρησιμοποιείτε διαφορετικούς τύπους αισθητήρων και πώς να συλλέγετε και να απεικονίζετε δεδομένα. Στην πορεία, θα χτίσουμε τρία έργα: διακόπτη κλίσης, αισθητήρα θερμοκρασίας και υγρασίας και αισθητήρα φωτός!

Επίπεδο δυσκολίας: Αρχάριος

Χρόνος ανάγνωσης: 20 λεπτά

Χρόνος κατασκευής: Εξαρτάται από το έργο σας! (Τα έργα σε αυτό το σεμινάριο διαρκούν περίπου 15 - 20 λεπτά)

Βήμα 1: Pssst, Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της επιστήμης των πολιτών και της "επίσημης επιστήμης";

Η μεγαλύτερη διαφορά είναι ότι η επιστήμη των πολιτών είναι, όπως μου αρέσει να λέω, "κυματιστή στο χέρι", πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχουν πολλά λάθη και αβεβαιότητες και καμία αυστηρή διαδικασία για τον εντοπισμό τους. Εξαιτίας αυτού, τα συμπεράσματα που επιτυγχάνονται μέσω της επιστήμης των πολιτών είναι πολύ λιγότερο ακριβή από την επιστήμη-επιστήμη και δεν πρέπει να βασίζονται για να κάνουν σοβαρούς/μεταβαλλόμενους/απειλητικούς για τη ζωή ισχυρισμούς ή αποφάσεις.*

Τούτου λεχθέντος, η επιστήμη των πολιτών είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να οικοδομήσουμε μια θεμελιώδη κατανόηση όλων των ειδών των συναρπαστικών επιστημονικών φαινομένων και είναι αρκετά καλός για τις περισσότερες καθημερινές εφαρμογές.

*Εάν ασχολείστε με την επιστήμη των πολιτών και ανακαλύψετε κάτι δυνητικά επικίνδυνο (π.χ. υψηλά επίπεδα μολύβδου στο νερό), ενημερώστε τον εκπαιδευτικό σας (εάν υπάρχει) και επικοινωνήστε με τις αρμόδιες αρχές και επαγγελματίες για βοήθεια.

Βήμα 2: Τι είναι το Arduino;;

Το Arduino είναι ένας πίνακας μικροελεγκτών και Integrated Development Environment ("IDE"), που είναι ένας φανταχτερός τρόπος για να πούμε "πρόγραμμα κωδικοποίησης". Για αρχάριους, συνιστώ ανεπιφύλακτα τους πίνακες Arduino Uno επειδή είναι εξαιρετικά στιβαροί, αξιόπιστοι και ισχυροί.

Οι πίνακες Arduino είναι μια καλή επιλογή για επιστημονικά έργα πολιτών επειδή έχουν πολλές καρφίτσες εισόδου για ανάγνωση τόσο σε αναλογικούς όσο και σε ψηφιακούς αισθητήρες (θα αναφερθούμε περισσότερο σε αυτό αργότερα).

Φυσικά, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε άλλους μικροελεγκτές για την επιστήμη των πολιτών ανάλογα με τις ανάγκες, τις ικανότητες και το επίπεδο άνεσης (ή των μαθητών σας). Ακολουθεί μια επισκόπηση των μικροελεγκτών που θα σας βοηθήσουν να αποφασίσετε τι είναι καλύτερο για εσάς!

Για να αναβοσβήσετε ή να προγραμματίσετε μια πλακέτα Arduino, συνδέστε την μέσω USB και, στη συνέχεια:

1. Επιλέξτε τον τύπο του Arduino που χρησιμοποιείτε στην ενότητα Εργαλεία -> Πίνακες. (Φωτογραφία 2)

2. Επιλέξτε τη θύρα (γνωστή και ως σημείο σύνδεσης με τον υπολογιστή σας). (Φωτογραφία 3)

3. Κάντε κλικ στο κουμπί Μεταφόρτωση και ελέγξτε ότι ολοκληρώνεται η μεταφόρτωση. (Φωτογραφία 4)

Βήμα 3: Εργαλεία & Υλικά

Εάν μόλις ξεκινάτε, η απόκτηση ενός κιτ είναι ένας γρήγορος και εύκολος τρόπος για να πάρετε ένα σωρό εξαρτήματα ταυτόχρονα. Το κιτ που χρησιμοποιώ σε αυτό το σεμινάριο είναι το Elegoo Arduino Starter Kit.*

Εργαλεία

• Arduino Uno
• Καλώδιο USB A έως B (γνωστό και ως καλώδιο εκτυπωτή)

• Jumper Wires

  • 3 αρσενικά σε αρσενικά
  • 3 άνδρες σε γυναίκες

• Breadboard

  Προαιρετικό αλλά συνιστάται για να κάνετε τη ζωή σας ευκολότερη και πιο διασκεδαστική:)

Υλικά

Για τα έργα που καλύπτονται σε αυτό το σεμινάριο, θα χρειαστείτε αυτά τα μέρη από το κιτ εκκίνησης Elegoo Arduino:

• Διακόπτης κλίσης
• DTH11 Αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας
• LED
• Αντίσταση 100 Ohm

*Πλήρης αποκάλυψη: Αγοράζω τα ίδια κιτ για εργαστήρια, αλλά το κιτ που χρησιμοποιείται σε αυτό το σεμινάριο δόθηκε από τους υπέροχους ανθρώπους στο Elegoo.

Βήμα 4: Τι είδους αισθητήρες μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε;

Κατά το σχεδιασμό ενός επιστημονικού πειράματος, ξεκινάμε συνήθως με μια ερώτηση: Πόσο CO2 απορροφούν τα φυτά σε μια μέρα; Ποια είναι η δύναμη κρούσης ενός άλματος; Τι ειναι συνειδηση ??

Με βάση την ερώτησή μας, μπορούμε στη συνέχεια να προσδιορίσουμε τι θέλουμε να μετρήσουμε και να κάνουμε κάποια έρευνα για να καταλάβουμε ποιον αισθητήρα μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για τη συλλογή δεδομένων (αν και θα ήταν λίγο δύσκολο να συλλέξουμε δεδομένα για την τελευταία ερώτηση!).

Όταν εργάζεστε με ηλεκτρονικά, υπάρχουν δύο κύριοι τύποι σημάτων δεδομένων αισθητήρα: Digitalηφιακό και Αναλογικό. Στη φωτογραφία, οι δύο πρώτες σειρές τμημάτων είναι όλες ψηφιακοί αισθητήρες, ενώ οι δύο πρώτες σειρές είναι αναλογικές.

Υπάρχουν πολλοί διαφορετικοί τύποι ψηφιακών αισθητήρων και ορισμένοι είναι πιο δύσκολο να συνεργαστούν από άλλους. Όταν πραγματοποιείτε έρευνα για το επιστημονικό έργο πολίτη, ελέγχετε πάντα πώς ο αισθητήρας βγάζει δεδομένα (βέβαια) και βεβαιωθείτε ότι μπορείτε να βρείτε μια βιβλιοθήκη (Arduino) για τον συγκεκριμένο αισθητήρα.

Στα τρία έργα που καλύπτονται σε αυτό το σεμινάριο θα χρησιμοποιήσουμε δύο τύπους ψηφιακών αισθητήρων και έναν αναλογικό αισθητήρα. Ας μάθουμε!

Βήμα 5: Digitalηφιακοί αισθητήρες! Μέρος 1: Οι Εύκολοι

Οι περισσότεροι αισθητήρες που θα χρησιμοποιήσετε εξάγουν ένα ψηφιακό σήμα, το οποίο είναι ένα σήμα που είναι είτε ενεργοποιημένο είτε απενεργοποιημένο.* Χρησιμοποιούμε δυαδικούς αριθμούς για να αντιπροσωπεύσουμε αυτές τις δύο καταστάσεις: ένα σήμα ενεργοποίησης δίνεται από 1, ή True, ενώ το Off είναι 0, ή Λάθος. Αν σχεδιάζαμε μια εικόνα για το πώς μοιάζει ένα δυαδικό σήμα, θα ήταν ένα τετράγωνο κύμα όπως αυτό της Φωτογραφίας 2.

Υπάρχουν μερικοί ψηφιακοί αισθητήρες, όπως οι διακόπτες, που είναι εξαιρετικά εύκολο και απλό να μετρηθούν επειδή είτε πιέζουμε το κουμπί και παίρνουμε ένα σήμα (1), είτε δεν πιέζεται και δεν έχουμε σήμα (0). Οι αισθητήρες που απεικονίζονται στην κάτω σειρά της πρώτης φωτογραφίας είναι όλοι απλοί τύποι ενεργοποίησης/απενεργοποίησης. Οι αισθητήρες στην επάνω σειρά είναι λίγο πιο περίπλοκοι και καλύπτονται μετά το πρώτο μας έργο.

Τα δύο πρώτα έργα σε αυτό το σεμινάριο θα σας διδάξουν πώς να χρησιμοποιείτε και τους δύο τύπους! Συνεχίζουμε να χτίζουμε το πρώτο μας έργο !!

*Ενεργό σημαίνει ένα ηλεκτρικό σήμα με τη μορφή ηλεκτρικού ρεύματος και τάσης. Απενεργοποίηση σημαίνει ότι δεν υπάρχει ηλεκτρικό σήμα!

Βήμα 6: Project 1: Tilt Switch Digital Sensor

Για αυτό το πρώτο έργο, ας χρησιμοποιήσουμε έναν διακόπτη κλίσης, αυτόν τον μαύρο κυλινδρικό αισθητήρα με δύο πόδια! Βήμα 1: Τοποθετήστε το ένα πόδι του διακόπτη κλίσης στο Arduino Digital Pin 13 και το άλλο πόδι στον πείρο GND ακριβώς δίπλα στον πείρο 13. Προσανατολισμός δεν πειράζει.

Βήμα 2: Γράψτε ένα σκίτσο που διαβάζει και εκτυπώνει την κατάσταση του ψηφιακού πείρου 13

Or μπορείτε απλά να χρησιμοποιήσετε το δικό μου!

Εάν μόλις ξεκινήσατε την κωδικοποίηση, διαβάστε τα σχόλια για να καταλάβετε καλύτερα πώς λειτουργεί το σκίτσο και δοκιμάστε να αλλάξετε κάποια πράγματα για να δείτε τι συμβαίνει! Είναι εντάξει να σπάσετε τα πράγματα, αυτός είναι ένας πολύ καλός τρόπος για να μάθετε! Μπορείτε πάντα να κατεβάσετε ξανά το αρχείο και να ξεκινήσετε από την αρχή:)

Βήμα 3: Για να δείτε τα ζωντανά δεδομένα σας, κάντε κλικ στο κουμπί Serial Monitor (φωτογραφία 2)

.. ααα και αυτό είναι! Τώρα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τον διακόπτη κλίσης για να μετρήσετε τον προσανατολισμό! Ρυθμίστε το για να φωνάξει το γατάκι σας όταν χτυπήσει κάτι ή χρησιμοποιήστε το για να παρακολουθείτε πώς κινούνται τα κλαδιά των δέντρων κατά τη διάρκεια καταιγίδων!.. & πιθανότατα υπάρχουν και άλλες εφαρμογές ανάμεσα σε αυτά τα δύο άκρα.

Βήμα 7: Digitalηφιακοί αισθητήρες! Μέρος 2: PWM και σειριακή επικοινωνία

Υπάρχουν πολλοί τρόποι για να δημιουργήσετε πιο πολύπλοκα ψηφιακά σήματα! Μια μέθοδος ονομάζεται Pulse Width Modulation ("PWM"), η οποία είναι ένας φανταχτερός τρόπος να πούμε ένα σήμα που είναι ενεργοποιημένο για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα και σβηστό για ένα ορισμένο χρονικό διάστημα. Οι σερβοκινητήρες (οι οποίοι μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη μέτρηση της θέσης) και οι αισθητήρες υπερήχων είναι παραδείγματα αισθητήρων που χρησιμοποιούν σήματα PWM.

Υπάρχουν επίσης αισθητήρες που χρησιμοποιούν σειριακή επικοινωνία για να στέλνουν δεδομένα ένα bit, ή δυαδικό ψηφίο, κάθε φορά. Αυτοί οι αισθητήρες απαιτούν κάποια εξοικείωση με την ανάγνωση φύλλων δεδομένων και μπορεί να είναι αρκετά περίπλοκα αν ξεκινάτε. Ευτυχώς, οι συνηθισμένοι σειριακοί αισθητήρες θα έχουν βιβλιοθήκες κώδικα* και δείγματα προγραμμάτων από τα οποία μπορείτε να συνεχίσετε να λειτουργείτε. Περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τα πρωτόκολλα σειριακής επικοινωνίας ξεφεύγουν από αυτό το σεμινάριο, αλλά εδώ υπάρχει ένας μεγάλος πόρος για τη σειριακή επικοινωνία από το SparkFun για να μάθετε περισσότερα!

Για αυτό το δείγμα, ας χρησιμοποιήσουμε τον αισθητήρα θερμοκρασίας και υγρασίας (DHT11)! Αυτό είναι ένα γαλάζιο τετράγωνο με τρύπες και 3 καρφίτσες.

Αρχικά θα χρειαστούμε μερικές ειδικές βιβλιοθήκες για τον αισθητήρα DHT11: τη βιβλιοθήκη DHT11 και τη βιβλιοθήκη Adafruit Unified Sensor. Για να εγκαταστήσετε αυτές τις βιβλιοθήκες (και τις περισσότερες άλλες βιβλιοθήκες Arduino):

Βήμα 1: Ανοίξτε τον διαχειριστή βιβλιοθηκών Arduino μεταβαίνοντας στο Σκίτσο -> Βιβλιοθήκες -> διαχείριση Βιβλιοθήκης (Φωτογραφία 2)

Βήμα 2: Εγκαταστήστε και ενεργοποιήστε τη βιβλιοθήκη DHT, αναζητώντας το "DHT" και, στη συνέχεια, κάντε κλικ στην επιλογή Εγκατάσταση για τη "Βιβλιοθήκη DHT Arduino" (Φωτογραφία 3)

Βήμα 3: Εγκαταστήστε και ενεργοποιήστε τη βιβλιοθήκη Adafruit Unified Sensor, αναζητώντας το "Adafruit Unified Sensor" και κάνοντας κλικ στην εγκατάσταση.

Βήμα 4: Εισαγάγετε τη βιβλιοθήκη DHT στο ανοιχτό σκίτσο σας μεταβαίνοντας στο Sketch -> Libraries και κάνοντας κλικ στο "DHT Arduino Library. (Φωτογραφία 4) Αυτό θα εισαγάγει μερικές νέες γραμμές στο επάνω μέρος του σκίτσου σας, πράγμα που σημαίνει η βιβλιοθήκη είναι πλέον ενεργή και έτοιμη για χρήση! (Φωτογραφία 5)

*Ακριβώς όπως η αγαπημένη σας τοπική βιβλιοθήκη, οι βιβλιοθήκες κώδικα είναι ένας πλούτος γνώσης και η σκληρή δουλειά άλλων ανθρώπων που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να διευκολύνουμε τη ζωή μας, ναι!

Βήμα 8: Έργο 2: Digitalηφιακός σειριακός αισθητήρας θερμοκρασίας και υγρασίας

Πιάστε 3 καλώδια από jumper από άντρα σε γυναίκα από το κιτ εκκίνησης Elegoo Arduino και είμαστε έτοιμοι!

Βήμα 1: Με τις καρφίτσες κεφαλίδας στραμμένες προς το μέρος σας, συνδέστε τον πιο δεξιό πείρο κεφαλίδας στο DHT11 σε έναν πείρο γείωσης Arduino ("GND").

Βήμα 2: Συνδέστε τον μεσαίο πείρο κεφαλίδας στον πείρο εξόδου Arduino 5V.

Βήμα 3: Συνδέστε την πιο αριστερή καρφίτσα κεφαλίδας στο Arduino Digital Pin 2

Βήμα 4: Τέλος, διαβάστε τη βιβλιοθήκη DHT και δοκιμάστε τις δυνάμεις σας για να γράψετε ένα σκίτσο! Oooor μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το δικό μου ή το σκίτσο του παραδείγματος δοκιμής DHT στο Arduino -> Παραδείγματα!

Όταν το ξεκινήσετε, προχωρήστε και μετρήστε τη θερμοκρασία και την υγρασία όλων των πραγμάτων!.. Όπως μια ανάσα ζώου, ένα θερμοκήπιο ή το αγαπημένο σας σημείο αναρρίχησης σε διαφορετικές εποχές του έτους για να βρείτε την * τέλεια * θερμοκρασία αποστολής.

Βήμα 9: Αναλογικοί αισθητήρες

Μετά τη δύσκολη βουτιά στους ψηφιακούς αισθητήρες, οι αναλογικοί αισθητήρες μπορεί να μοιάζουν με αεράκι! Τα αναλογικά σήματα είναι ένα συνεχές σήμα, όπως φαίνεται στη 2η φωτογραφία. Το μεγαλύτερο μέρος του φυσικού κόσμου υπάρχει σε αναλογικό (π.χ. θερμοκρασία, ηλικία, πίεση κ.λπ.), αλλά δεδομένου ότι οι υπολογιστές είναι ψηφιακοί*, οι περισσότεροι αισθητήρες θα βγάζουν ψηφιακό σήμα. Ορισμένοι μικροελεγκτές, όπως οι πίνακες Arduino, μπορούν επίσης να διαβάσουν σε αναλογικά σήματα **.

Για τους περισσότερους αναλογικούς αισθητήρες, δίνουμε στον αισθητήρα ισχύ και μετά διαβάζουμε στο αναλογικό σήμα χρησιμοποιώντας τις ακίδες αναλογικής εισόδου. Για αυτήν τη δοκιμή, θα χρησιμοποιήσουμε μια ακόμη απλούστερη ρύθμιση για να μετρήσουμε την τάση σε ένα LED όταν ρίχνουμε φως σε αυτό.

*Οι υπολογιστές χρησιμοποιούν ψηφιακά σήματα για την αποθήκευση και τη μετάδοση πληροφοριών. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι τα ψηφιακά σήματα είναι ευκολότερα ανιχνεύσιμα και είναι πιο αξιόπιστα, αφού το μόνο που πρέπει να ανησυχούμε είναι να λάβουμε ένα σήμα ή όχι αντί να χρειάζεται να ανησυχούμε για την ποιότητα/ακρίβεια του σήματος.

** Για να διαβάσουμε σε ένα αναλογικό σήμα σε μια ψηφιακή συσκευή, πρέπει να χρησιμοποιήσουμε έναν μετατροπέα Αναλογικό σε Digitalηφιακό ή ADC, ο οποίος προσεγγίζει το αναλογικό σήμα συγκρίνοντας την είσοδο με μια γνωστή τάση στη συσκευή και, στη συνέχεια, μετρώντας πόσο χρόνο διαρκεί χρειάζεται για να φτάσει την τάση εισόδου. Για περισσότερες πληροφορίες, αυτός είναι ένας χρήσιμος ιστότοπος.

Βήμα 10: Έργο 3: LED ως αισθητήρας φωτός

Πιάστε ένα LED (οποιοδήποτε χρώμα εκτός από το λευκό), μια αντίσταση 100 Ohm και 2 καλώδια βραχυκυκλωτήρων. Ω, και ένα breadboard!

Βήμα 1: Εισαγάγετε το LED στο breadboard με το μακρύτερο πόδι στη δεξιά πλευρά.

Βήμα 2: Συνδέστε ένα καλώδιο βραχυκυκλωτήρα από το Arduino Analog Pin A0 και το μακρύτερο πόδι LED

Βήμα 3: Συνδέστε την αντίσταση μεταξύ του μικρότερου ποδιού LED και της ράγας αρνητικής ισχύος του breadboard (δίπλα στη μπλε γραμμή).

Βήμα 4: Συνδέστε τον πείρο Arduino GND στη ράγα αρνητικής ισχύος στον πίνακα ψωμιού.

Βήμα 5: Γράψτε ένα σκίτσο που διαβάζεται στο Analog Pin A0 και εκτυπώνεται στο Serial Monitor

Εδώ είναι ένα δείγμα κώδικα για να ξεκινήσετε.

Βήμα 11: Οπτικοποίηση δεδομένων: Arduino IDE

Το Arduino IDE έρχεται με ενσωματωμένα εργαλεία για την απεικόνιση δεδομένων. Έχουμε ήδη διερευνήσει τα βασικά του Serial Monitor που μας επιτρέπει να εκτυπώνουμε τιμές αισθητήρων. Εάν θέλετε να αποθηκεύσετε και να αναλύσετε τα δεδομένα σας, αντιγράψτε την έξοδο απευθείας από τη Σειριακή οθόνη και επικολλήστε σε έναν επεξεργαστή κειμένου, υπολογιστικό φύλλο ή άλλο εργαλείο ανάλυσης δεδομένων.

Το δεύτερο εργαλείο που μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε για να δούμε τα δεδομένα μας στο πρόγραμμα Arduino είναι το Serial Plotter, μια οπτική έκδοση (γνωστή και ως γράφημα) του Serial Monitor. Για να χρησιμοποιήσετε το Serial Plotter, μεταβείτε στο Tools Serial Plotter. Το γράφημα στη φωτογραφία 2 είναι η έξοδος του LED ως αισθητήρα φωτός από το Project 3!*

Η πλοκή θα κλιμακωθεί αυτόματα και εφόσον χρησιμοποιείτε Serial.println () για τους αισθητήρες σας, θα εκτυπώνει επίσης όλους τους αισθητήρες σας σε διαφορετικά χρώματα. Ζήτω! Αυτό είναι!

*Αν κοιτάξετε στο τέλος, υπάρχει ένα εξαιρετικά ενδιαφέρον μοτίβο κυμάτων που πιθανότατα οφείλεται στο εναλλασσόμενο ρεύμα ("AC") στα εναέρια μας φώτα!

Βήμα 12: Οπτικοποίηση δεδομένων: Excel! Μέρος 1

Για πιο σοβαρή ανάλυση δεδομένων, υπάρχει ένα εξαιρετικά δροσερό (και δωρεάν!) Πρόσθετο για το Excel που ονομάζεται Data Streamer*, το οποίο μπορείτε να κατεβάσετε εδώ.

Αυτό το πρόσθετο διαβάζεται από τη σειριακή θύρα, ώστε να μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε την ίδια ακριβώς τεχνική κωδικοποίησης της εκτύπωσης δεδομένων σε σειριακή για να λάβουμε δεδομένα απευθείας στο Excel.

Πώς να χρησιμοποιήσετε το πρόσθετο Data Streamer:

1. Αφού το εγκαταστήσετε (ή εάν έχετε O365), κάντε κλικ στην καρτέλα Data Streamer (δεξιά δεξιά) στο Excel.

2. Συνδέστε το Arduino και κάντε κλικ στην επιλογή "Σύνδεση συσκευής" και, στη συνέχεια, επιλέξτε το Arduino από το αναπτυσσόμενο μενού. (Φωτογραφία 1)

3. Κάντε κλικ στο "Έναρξη δεδομένων" για να ξεκινήσετε τη συλλογή δεδομένων! (Φωτογραφία 2) Θα δείτε τρία νέα φύλλα να ανοίγουν: "Data In", "Data Out" και "Settings".

Τα ζωντανά δεδομένα εκτυπώνονται στο φύλλο Δεδομένα σε. (Φωτογραφία 3) Κάθε σειρά αντιστοιχεί σε ένδειξη αισθητήρα, με την τελευταία τιμή να εκτυπώνεται στην τελευταία σειρά.

Από προεπιλογή λαμβάνουμε μόνο 15 σειρές δεδομένων, αλλά μπορείτε να το αλλάξετε μεταβαίνοντας στις "Ρυθμίσεις". Μπορούμε να συγκεντρώσουμε έως και 500 σειρές (το όριο οφείλεται στο εύρος ζώνης του Excel - συμβαίνουν πολλά στο παρασκήνιο!).

*Πλήρης αποκάλυψη: Αν και αυτό το σεμινάριο δεν είναι συνδεδεμένο, δουλεύω με την ομάδα Microsoft Hacking STEM που ανέπτυξε αυτό το πρόσθετο.

Βήμα 13: Οπτικοποίηση δεδομένων: Excel! Μέρος 2ο

4. Προσθέστε ένα σχέδιο των δεδομένων σας! Κάντε μια ανάλυση δεδομένων! Τα διαγράμματα διασποράς σας δείχνουν πώς αλλάζουν οι ενδείξεις των αισθητήρων με την πάροδο του χρόνου, το οποίο είναι το ίδιο πράγμα που είδαμε στο Serdu Plotter του Arduino.

Για να προσθέσετε ένα Scatter Plot:

Πηγαίνετε στο Insert -> Charts -> Scatter. Όταν εμφανιστεί το γράφημα, κάντε δεξί κλικ πάνω του και επιλέξτε "Επιλογή δεδομένων" και, στη συνέχεια, Προσθήκη. Θέλουμε τα δεδομένα μας να εμφανίζονται στον άξονα y, με "χρόνο"* στον άξονα x. Για να το κάνετε αυτό, κάντε κλικ στο βέλος δίπλα στον άξονα y, μεταβείτε στο φύλλο Δεδομένα σε και επιλέξτε όλα τα εισερχόμενα δεδομένα αισθητήρα (Φωτογραφία 2).

Μπορούμε επίσης να κάνουμε υπολογισμούς και συγκρίσεις στο Excel! Για να γράψετε έναν τύπο, κάντε κλικ σε ένα κενό κελί και πληκτρολογήστε ένα σύμβολο ίσων ("="), στη συνέχεια τον υπολογισμό που θέλετε να κάνετε. Υπάρχουν πολλές ενσωματωμένες εντολές όπως ο μέσος όρος, το μέγιστο και το ελάχιστο.

Για να χρησιμοποιήσετε μια εντολή, πληκτρολογήστε το σύμβολο ίσον, το όνομα της εντολής και μια ανοιχτή παρένθεση και, στη συνέχεια, επιλέξτε τα δεδομένα που αναλύετε και κλείστε τις παρενθέσεις (Φωτογραφία 3)

5. Για να στείλετε περισσότερες από μία στήλες δεδομένων (AKA περισσότεροι από ένας αισθητήρες), εκτυπώστε τις τιμές στην ίδια γραμμή που χωρίζονται με κόμμα, με μια τελική κενή νέα γραμμή, όπως αυτή:

Serial.print (sensorReading1);

Serial.print (","); Serial.print (sensorReading2); Serial.print (","); Serial.println ();

*Εάν θέλετε ο πραγματικός χρόνος να βρίσκεται στον άξονα x, επιλέξτε τη χρονική σήμανση στη Στήλη A στο φύλλο Δεδομένα σε για τις τιμές του άξονα x στο Scatter Plot. Όπως και να έχει, θα δούμε τα δεδομένα μας καθώς αλλάζουν με την πάροδο του χρόνου.

Βήμα 14: Προχωρήστε και μετρήστε όλα τα πράγματα

Εντάξει παιδιά, αυτό είναι όλο! Timeρα να πάμε προς τα έξω και προς τα πάνω! Χρησιμοποιήστε αυτό ως βάση για να ξεκινήσετε την εξερεύνηση αισθητήρων, κωδικοποίησης Arduino και ανάλυσης δεδομένων για να αντιμετωπίσετε τις ερωτήσεις, τις περιέργειες και τα αγαπημένα σας μυστήρια σε αυτόν τον μεγάλο, όμορφο κόσμο.

Θυμηθείτε: υπάρχουν πολλοί άνθρωποι εκεί έξω για να σας βοηθήσουν, οπότε παρακαλώ αφήστε ένα σχόλιο εάν έχετε κάποια ερώτηση!

Χρειάζεστε περισσότερες ιδέες; Δείτε πώς μπορείτε να κάνετε έναν φορητό διακόπτη αλλαγής κατάστασης, έναν ηλιακό θερμοστάτη απομακρυσμένης θερμοκρασίας και μια βιομηχανική κλίμακα συνδεδεμένη στο Διαδίκτυο!

Σας αρέσει αυτό το σεμινάριο και θέλετε να δείτε περισσότερα; Υποστηρίξτε τα έργα μας στο Patreon!:ΡΕ