老铁们,大家好,相信还有很多朋友对于使用micro:bit制作一个可用的指南针和的相关问题不太懂,没关系,今天就由我来为大家分享分享使用micro:bit制作一个可用的指南针以及的问题,文章篇幅可能偏长,希望可以帮助到大家,下面一起来看看吧!
3.关于磁偏角的知识
Micro:bit是英国广播公司(BBC)联合多家公司balabala推出的基于ARM Cortex-M0芯片的微型可编程计算机。看到这里,你可能会想,你这是又想骗我买Micro:bit吗?这个东西和以前的单片机、51、Arduino有什么区别?
Micro:bit的初衷是让每个孩子零基础接触计算机编程。整个设备是一块4厘米宽、5厘米长的电路板,配有加速度计、磁力计、光电传感器、蓝牙和USB接口、由25个LED组成的5*5显示屏、2个可编程按钮等。通过USB端口或外部电源。下部输入和输出环可以通过鳄鱼夹或香蕉插头连接到其他设备并发送和接收命令。
编程方面,支持模块拖放、JavaScript和Python。如果使用图形化编程界面(如微软推出的Maker Code平台,可以在线编程),即模块拖拽,就可以直接上手,无需学习任何编程语言。将程序烧录到该组件也非常简单。可通过USB连接电脑,无需安装任何驱动即可使用。 Micro:bit将被识别为计算机硬盘。
一般我们进入网站https://makecode.microbit.org,在这里进行网页编程。界面左侧为模拟界面,中间为命令区,右侧为脚本区。写完指令后直接下载到micro:bit盘符下即可,也可以直接将hex文件复制到这个盘符下。
今天我们通过一个小指南针的例子来初步了解一下这款micro:bit的玩法。
普通指南针的主要部件是磁针,磁针在地磁场的影响下可以旋转并指向北方(指南针实际上是指向北方的),用于识别方向。 Micro:bit内部有一个磁力计,我们可以读取这个磁力计的读数来确定方向。
指南针程序最终要实现的功能是,开启初始校准后,箭头始终指向磁北方向,按下左键时屏幕上会显示当前磁力计读数。
材料和工具清单
Micro:bit主控板
数据线
Makecode 在线网站https://makecode.microbit.org
磁力计命令
“compassheading”读取方向命令
请注意,该模块的颜色是紫色,对应于命令区域中输入菜单项的紫色。也就是说,当我们在一个完成的工程中看到某个图形编程模块的颜色时,我们可以点击相应颜色的菜单栏。找到这个模块。
例如,上面功能块中的蓝色模块可以在基本菜单栏中找到。
我们的micro:bit内置磁力计,可以获得相对于北磁极的值。
返回值是0到360之间的值。当磁力计第一次开始工作时(被带到新位置后),系统会自动要求我们旋转micro:bit板进行校准。校准时返回值为1003(需要校准时返回1004),正确的校准方法是保持板子水平旋转一圈。需要注意的是,如果附近有金属物体,可能会影响读数和校准精度。
一些地球物理学家认为,地球磁场是由被液态金属“海洋”包围的固体铁芯形成的。磁力计指向的北极就是磁北极。目前的磁北极和磁南极位于地理南北区域,但与地球南北两极并不完全重合。磁北极与真正的地理北极之间存在磁偏角。需要指出的是,磁极的位置总是在变化的,历史上也曾出现过地磁倒转的情况。
我们所说的地磁南极实际上是物理磁北极,地磁北极就是物理磁南极。磁力线从磁北极发出,从磁南极进入。也就是说,地磁场从地理南极出来,从地理北极进入。
使用的几个基本命令
1将“项目”设置为()
变量模块,“item”可以重命名。使用这个模块我们可以将变量定义为一定的数字。
2. 显示LED命令
可在LED屏上显示1个图形
3. 逻辑指令
几种基本的逻辑判断指令
写程序
创建一个循环来不断更新罗盘读数。
将micro:bit 的磁力计读数存储在变量x 中。
当按下按钮A 时,磁力计读数将直接显示在屏幕上。
北、东、南、西分别对应0、90、180、270。
该模块的意思是,在循环中,不断读取磁力计的读数,并根据读数范围确定方向,使箭头指向当前地磁北。
如图所示,如果读数在292.5和337.5之间,让显示屏显示一个指向右上角的箭头。由于代码中不能输入0.5,因此判断值为293和338。
然后加上其他逻辑判断条件,就得到完整的代码。
后续改进
将编译好的hex文件下载到板上即可运行。第一次运行将要求您初始化磁力计。请记住如上一个视频所示旋转板。如果有时间,还可以制作一个罗盘面。例如,我们在这里尝试激光切割指南针表面。
磁偏角
地磁北极和地理北极不在同一点。有一个磁偏角,它是磁北极(指南针指向的方向)与地理北极之间的角度。
北京磁偏角为-650,自北向西。如果您所在地区磁偏角较大,可以在程序中设置磁偏角值来修正。您可以检查您所在地区的磁偏角并尝试修改代码。
磁偏角可以通过这个网站(http://www.magnet-declination.com)查看。
最后附上我们的源码(点击查看原文即可查看)。如果您选择在Web编程界面的项目中导入此hex文件,则会自动显示编码后的图形拖放模块。
石斧制造者
石斧(Handaxe)可能是人类最早制造的工具。从石器和木棍到3D 打印,让我们像我们的祖先一样享受建造东西的乐趣。
用户评论
我之前一直想弄一个指针式电子指南针,现在看来DIY这个更便宜实惠!这篇文章讲解得非常清晰,我会尝试一下跟着做!
有5位网友表示赞同!
微控制器真的太神奇了,小小一板就能组装出这么多功能性强的玩意儿,学习micro:bit简直开阔了眼界!可惜我不是理工类,自己琢磨这种东西比较吃力啊~
有11位网友表示赞同!
看完指南针的实现原理,我突然想到可以试试用微:bit做一个寻路器?哈哈,这篇文章给我带来了很多灵感!真是太赞了!
有8位网友表示赞同!
这个做的很漂亮,但是感觉还是有点像玩具样子吧。希望以后可以设计成更成熟、更专业的样式。
有7位网友表示赞同!
我以前学过一些Python编程,所以看懂文章里的代码就比较轻松。现在也想尝试用mic:biit来做其他电子项目了,这片硬件性价比真的非常高!
有11位网友表示赞同!
这个指南针的功能确实还可以,但是我觉得用磁强度的变化来指示方向还是有点不稳定吧?如果能结合GPS定位功能那就更好了。
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制作这个指南针需要一定的电子电路知识和编程能力,感觉对于小白来说还是有一定难度的。我希望以后能看到一些更友好的入门教程。
有19位网友表示赞同!
我之前看过一些微控制器DIY的视频教程,感觉使用micro:bit搭建电子设备真的比其他主流平台更容易上手!这篇文章写的也很详细,是我需要学习的一篇好文章!
有10位网友表示赞同!
做完这个指南针之后还能自己修改程序来实现其他功能?太棒了!我马上就要去买一个micro:bit试试它的潜力!
有17位网友表示赞同!
我觉得用硬件指南针比软件开发出来的更精准,而且更加耐用。不过总的来说,这个mic:bit的指南针项目还是很有趣的,值得尝试一下。
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对于初学者来说,这篇教程的难度适中。我已经按照步骤完成了DIY指南针,感觉真的很棒!希望我能继续尝试更多微:bit的项目
有17位网友表示赞同!
这个指南针看起来很酷炫!不过我比较好奇这篇文章提到的磁力传感器工作原理是什么?是否能详细解释一下呢?
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做这个DIY指南针需要用到一些电子元件,对于预算有限的朋友来说,可能不太经济实惠。希望将来可以出现更经济实惠的替代方案。
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我更喜欢用App软件来导航,我觉得这种形式更加简便和方便。不过这篇博客分享的 DIY 项目还是很有创意!
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感觉这个指南针的功能很局限,只适合在室内使用吧?如果能在户外使用的话,功能就更有价值了。作者未来可以考虑改进一下吗?
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这篇文章做的太好了! 文章讲解清楚易懂,图片也很形象,我一个没有编程基础的人也能很容易地理解指南针的工作原理。我已经下单了micro:bit,等到了就开始动手搭建!
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这个指南针的设计很简单,功能也不是那么强大,感觉还不如直接买一个现成的电子指南针呢?不过DIY的乐趣还是挺大的吧。
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这篇博文写的太棒了!我之前对micro:bit不太了解,但是看完后对它充满了兴趣。现在我已经开始学习Python编程了,希望能尽快实现自己的DIY指南针项目!
有8位网友表示赞同!