Hoe werken de sensormodules in mijn Climate Action Kit?

Elke sensor- en uitvoermodule in uw Climate Action Kit wordt op dezelfde hub (het breakoutbord) aangesloten en spreekt dezelfde taal (Jacdac), dus zodra u één module begrijpt, volgen de rest hetzelfde patroon.

Hier is de korte versie voor elke module: wat deze waarneemt, hoe deze dat waarneemt, en wat u doet in MakeCode.

Voordat u begint: het patroon dat voor elke module geldt

1. Sluit de module aan op een poort van het breakoutbord met een van de kabels uit de kit. De kabels en poorten zijn niet gecodeerd, dus ze passen in beide richtingen.
2. Zet het breakoutbord aan en zorg dat er een micro:bit V2 in de edge-connector zit. De kit werkt niet met een micro:bit V1 — zie "Waarom werkt de Climate Action Kit alleen met de v2 micro:bit?".
3. Voeg in MakeCode onze Forward Education-extensie toe (zie "Hoe voeg ik de Forward EDU Extension toe in MakeCode"). De blokcategorieën fwdSensors, fwdMotors en fwdLights verschijnen in de toolbox.
4. Sleep het blok voor uw module naar het werkveld, download naar de micro:bit en koppel deze wanneer daarom wordt gevraagd.

Omdat de modules Jacdac-apparaten zijn, identificeren ze zichzelf bij het bord — u hoeft in uw code niet aan te geven welke poort u hebt gebruikt. Als u meer dan één van dezelfde module heeft, zijn de blokken genummerd (bijvoorbeeld soilMoisture1, dial1, ledRing1).

Het breakoutbord — de hub waar alles op aansluit

Een breakoutbord is een printplaat die de kleine edge-connector van de micro:bit "uitbreekt" naar volwaardige, gelabelde poorten waar u veilig dingen op kunt aansluiten.

Het breakoutbord is de hub voor elk Climate Action Kit-project. De micro:bit schuift in de edge-connector, en het bord geeft de instructies van uw code door aan de sensoren en motoren, en geeft sensormetingen terug door. Het is gemaakt om te programmeren met onze extensie in MakeCode (productpagina).

Het bord werkt op een oplaadbare lithium-ionbatterij van 3,7 V en 1500 mAh die via micro-USB wordt opgeladen, en biedt 4 sensorpoorten, 3 motorpoorten en 1 waterpomppoort, voor gebruik met micro:bit V2 en nieuwer. Sensoren gaan in sensorpoorten, servomotoren gaan in motorpoorten en de waterpomp gaat in de waterpomppoort — de poorten zijn niet onderling verwisselbaar (Breakout Board & Components).

Tip voor de klas: het bord is ook de stroombron voor de modules, dus als meerdere sensoren tegelijk uitvallen, laad dan eerst het bord op voordat u iets anders probeert op te lossen. Zie "Hoe lang gaat de batterij van het Climate Action Kit Breakout Board mee?"

Zonnesensor (lichtsensor)

Het concept. Licht dat op een zonnecel valt, produceert een kleine elektrische opbrengst — meer licht, meer opbrengst. Zo werkt een zonnepaneel ook precies, waardoor deze module een mooie brug vormt tussen programmeerlessen en lessen over hernieuwbare energie.

In de praktijk. De module geeft een lichtniveau door dat uw code kan vergelijken met een waarde. In het voorbeeld van onze extensie wordt een LED-ring rood zodra het lichtniveau daalt tot 40.

Tip voor de klas: laat leerlingen de waarde eerst aflezen in een show number-blok en door het lokaal lopen — bij het raam, in de gang, onder een bureau — zodat ze een drempelwaarde kiezen die bij uw ruimte past in plaats van een waarde van een werkblad.

Bodemvochtsensor

Het concept. Water verandert hoe gemakkelijk elektriciteit door de grond stroomt. De sonde meet die verandering en zet die om in een vochtigheidsniveau — een droge pot geeft een lage waarde, een pas water gegeven pot geeft een hoge waarde.

De module detecteert het vochtpercentage in een bepaald medium, heeft twee omkeerbare kabelpoorten en werkt met elke van onze Climate Action Kits (productpagina vochtsensor). Dit vervangingsonderdeel verkopen we niet online — neem contact met ons op, dan helpen we u verder.

In de praktijk. Het meest gebruikte blok stelt een ja/nee-vraag — is de vochtigheid voorbij een drempel, eronder of erboven? — wat perfect is voor een if-blok. Dat is ons voorbeeld voor automatisch water geven: wanneer de bodem onder 15 zakt, laat de pomp in stoten draaien totdat de meting 42 passeert.

Tip voor de klas: steek de sonde tot een consistente diepte. Twee groepen met dezelfde grond kunnen verschillende waarden krijgen simpelweg omdat de een de sonde verder heeft ingeduwd. Houd het elektronica-uiteinde droog.

Lijnvolgsensor (infrarood-reflectiesensor)

Het concept. De module schijnt infrarood licht op het oppervlak en meet hoeveel ervan terugkaatst. Een licht oppervlak reflecteert veel; een matzwarte lijn reflecteert heel weinig. Hij gebruikt drie fotosensoren voor gereflecteerd licht, zodat uw robot kan vaststellen of de lijn zich onder de linkerkant, het midden of de rechterkant van de module bevindt en daarop kan sturen. In de inhoud van de kit vindt u hem vermeld als de infraroodsensor, geleverd met een balcaster.

In de praktijk. Monteer hem naar de vloer gericht, enkele millimeters boven het oppervlak, en combineer hem met de rijblokken (fwdMotors.setupDriving, drive, turn, stop) zodat de robot zijn koers corrigeert wanneer de lijn uit het midden raakt.

Tip voor de klas: verlichting en tape zijn belangrijker dan code. Glanzende vloeren, glanzende tape en een streep zonlicht over het parcours veranderen allemaal de metingen. Als een robot van koers raakt, zie "Waarom stuurt de lijnvolgrobot van de koers af?" voordat u het programma herschrijft.

Sonarsensor (afstandssensor)

Het concept. Sonar werkt met een echo, net zoals een vleermuis zijn weg vindt in het donker: de module zendt een puls ultrasoon geluid uit (geluid te hoog om door ons gehoord te worden), wacht tot deze terugkaatst op wat er ook voor hem staat, en meet hoe lang de echo erover doet om terug te komen. Hoe langer het wachten, hoe verder weg het object.

De module meet afstand, heeft twee omkeerbare kabelpoorten en werkt met elke van onze kits (productpagina sonarsensor). Net als bij de vochtsensor verkopen we dit vervangingsonderdeel niet online — neem contact met ons op als u er een nodig heeft (onderdeel FE-04-0008). Er is ook een korte instructievideo op onze handleidingspagina voor de sonarsensor.

In de praktijk. De meting is een afstand in meter, dus een waarde van 0.5 betekent een halve meter — niet 50. U kunt de ruwe afstand aflezen met fwdSensors.sonar1.fwdDistance(), of de ja/nee-drempelvraag stellen die bij een if-blok past:

if (fwdSensors.sonar1.fwdDistancePastThreshold(0.5, fwdEnums.OverUnder.Under)) {
    fwdMotors.stop()
}

Dat is het patroon in ons voorbeeld voor een autonoom voertuig: wanneer de sonar een obstakel dichterbij dan 0,5 m waarneemt, stopt het voertuig, draait het om van richting te veranderen, en rijdt het achteruit. Een ander voorbeeld zet afstanden van 0 tot 2,5 m om naar de acht pixels van de LED-ring, wat een mooie manier is om de meting zichtbaar te maken.

Tip voor de klas: richt de sensor op iets vlaks en stevigs wanneer leerlingen aan het testen zijn. Zachte, schuine of heel smalle objecten verstrooien de echo en geven schokkerige metingen — een hand of een stuk karton werkt veel beter dan een stoelpoot. Sonar komt voor in lessen van het Learning Platform, zoals slimme straatverlichting en slimme magazijnvoertuigen, waarbij leerlingen hun eigen triggerafstand instellen.

Aanraaksensor

Het concept. Dit is een capacitieve sensor: hij detecteert de kleine elektrische verandering die uw vinger veroorzaakt wanneer deze in de buurt van het contactvlak komt, in plaats van een mechanische schakelaar die wordt ingedrukt. Dat betekent geen bewegende onderdelen die kunnen slijten — en hij kan reageren door een dunne laag heen, zoals papier of een kartonnen prototype.

In de praktijk. In code gedraagt hij zich als een knop, met aparte gebeurtenissen voor indrukken en loslaten.

Tip voor de klas: gebruik loslaten in plaats van indrukken voor acties die leerlingen niet herhaaldelijk moeten kunnen activeren door een vinger op het contactvlak te houden.

Draaiknop (rotary encoder)

Het concept. Een rotary encoder is een knop die beweging meldt, geen positie: elke klik van de draaiing stuurt een gebeurtenis die zegt "één stap met de klok mee" of "één stap tegen de klok in". In tegenstelling tot een volumeknop met eindstops, draait hij eindeloos door — dus uw code houdt het lopende totaal bij. De module bevat ook een drukknop (Pitsco).

In de praktijk. De gebeurtenis geeft u een difference-waarde — hoeveel stappen er zijn gedraaid — die u optelt bij wat u ook aan het besturen bent.

Tip voor de klas: de draaiknop is de snelste manier om leerlingen een project live te laten afstellen — een drempelwaarde, een snelheid, een helderheid — zonder de code elke keer opnieuw te downloaden.

LED-ring

Het concept. De ring bevat 8 adresseerbare WS2812b-LED's (Pitsco). "Adresseerbaar" betekent dat elke LED zijn eigen adres heeft op één datalijn, zodat één kabel de kleur en helderheid van elke pixel afzonderlijk kan aansturen — ideaal voor statusweergaves, datavisualisatie en alarmen.

In de praktijk. Het eenvoudigste blok zet elke pixel op één kleur, gegeven als een hexadecimale waarde (0xff0000 is rood, 0x000000 is uit):

fwdLights.ledRing1.setAllPixelsColor(0xff0000)

Tip voor de klas: laat leerlingen een getal omzetten in kleur — groen wanneer een meting gezond is, rood wanneer dat niet zo is. Dat maakt een onzichtbare sensorwaarde vanaf de andere kant van het lokaal meteen duidelijk tijdens demonstraties.

Als een module niet reageert

1. Controleer of de kabel aan beide uiteinden goed vastklikt en probeer een andere poort.
2. Controleer of het breakoutbord opgeladen en ingeschakeld is, en of de micro:bit goed vastzit.
3. Download uw programma opnieuw en koppel de micro:bit opnieuw — na een firmware- of extensie-update moeten leerlingen vaak opnieuw koppelen. Zie "Uw micro:bit koppelen in MakeCode".
4. Zorg dat u de huidige versie van de extensie gebruikt — zie "Heb ik de nieuwste versie van de Forward Education-codeerblokken?"
5. Nog steeds vastgelopen? We helpen u graag — zie "Hoe neem ik contact op met support?"

Waar u verder kunt kijken

• Bekijk de voorbeelden en het blokoverzicht van onze extensie op pxt-fwd-edu op MakeCode.
• Bekijk onze korte instructievideo's per module op de tutorialspagina.
• De broncode voor de blokken staat in onze climate-action-kits GitHub-organisatie.
• Lesplannen die elke module gebruiken, staan in het Learning Platform — zie "Hoe krijg ik toegang tot lessen voor de Climate Action Kit?"
• Vervangende modules en volledige modulefoto's staan in onze winkel — bijvoorbeeld de vochtsensor, de sonarsensor en het breakoutbord.