Che cos'è?

Il primo di tre progetti per scoprire il consumo di energia in casa o a scuola misurando quanta luce consumi.

Questo misuratore di luce ti aiuterà a misurare come i livelli di luce variano intorno a te quando le luci vengono accese e spente e a trovare la posizione migliore per posizionare il timer della luce nel prossimo progetto.

Cosa imparerai

• Come prendere letture dai sensori micro:bit e memorizzarle in una variabile in modo da poter visualizzare ripetutamente la stessa lettura anche dopo che le condizioni sono cambiate

• Trova posizioni per la registrazione di dati ambientali affidabili

Come usarlo

1. Con le luci spente, posiziona il tuo micro:bit dove vuoi prendere la lettura della luce e premi il pulsante A.

2. Sposta il micro:bit in modo da poterne vedere facilmente il display e premi il pulsante B per vedere la lettura del livello di luce. Questo sarà un numero compreso tra 0 (scuro) e 255 (la luce più intensa che il micro:bit può misurare).

3. Puoi premere di nuovo B se non sei sicuro della lettura.

4. Accendere le luci ed effettuare un'altra misurazione premendo nuovamente A, quindi premere il pulsante B per leggere il numero.

5. Trova un posto dove c'è una grande differenza tra le letture quando le luci sono spente e accese. Lontano da una finestra da cui potrebbe entrare la luce del giorno e più vicino alla fonte di luce elettrica sarebbe la cosa migliore. Un armadio sarebbe l'ideale, se dotato di illuminazione elettrica.

6. Esegui alcune letture e trova la media delle letture quando la luce è accesa. Ti servirà questo numero per il prossimo progetto, il timer della luce Energy .

Come funziona

Il programma utilizza una variabile chiamata lettura per memorizzare il livello di luce. Lo imposta all'inizio e ogni volta che si preme il pulsante A.

Memorizzare la lettura del sensore di luce in una variabile, invece di mostrarla immediatamente, è una buona idea perché significa che puoi visualizzare la lettura più e più volte quando la annoti.

L'uso di una variabile significa anche che è possibile eseguire una lettura della luce in un luogo in cui potrebbe essere difficile vedere il display e visualizzare la misurazione della luce in un luogo più conveniente.

CODICE: COMINCIA CON IL CREARE LA VARIABILE "READING" dove verrà salvato il valore della lettura della luce

Che cos'è?

Calcola per quanto tempo rimangono accese le luci per monitorare il consumo di energia. Puoi anche utilizzare questo progetto per tenere traccia delle ore di sole in un progetto di una stazione meteorologica.

Questo progetto fa parte di una serie creata per offrire attività di problem solving e prototipazione progettate per esplorare la tecnologia come soluzione alle sfide degli Obiettivi Globali per lo Sviluppo Sostenibile.

Cosa imparerai

• come utilizzare sensori e codice per monitorare gli eventi del mondo reale

• posizionare un data-logger per registrare dati affidabili

• raccogliere e confrontare i dati nel tempo per individuare i modelli di consumo energetico

• interpretare e analizzare i dati al fine di effettuare cambiamenti nel comportamento

• come le variabili possono essere modificate da un utente per configurare un sistema prima dell'uso

Come usarlo

1. Per prima cosa usa il progetto 1.misuratore di luce per scoprire le letture quando le luci sono accese e spente. Assicurati di farlo nello stesso luogo e nelle stesse condizioni di illuminazione in cui posizionerai il tuo micro:bit di monitoraggio e assicurati che la luce del giorno non attivi una falsa lettura che le luci sono accese.

2. Inserisci la tua lettura della luce nel codice in cui è impostata la variabile LIGHT. Nell'esempio abbiamo dato il numero 100 ma probabilmente dovrai cambiarlo prima di eseguire il flashing del codice sul tuo micro:bit.

3. Collega un pacco batteria e posiziona il tuo micro:bit sotto la luce che desideri monitorare. Dovresti vedere un punto sul display quando la luce è spenta e il display si illumina quando la luce è accesa. Se questo non funziona, considera di utilizzare nuovamente il progetto Light meter per trovare il livello di luce quando la luce è accesa o sposta il micro:bit.

4. Il micro:bit manterrà il cronometraggio e quando si preme il pulsante B mostrerà da quanto tempo è rimasta accesa la luce in minuti.

Come funziona

• Il programma utilizza una variabile booleana chiamata timing per controllare il programma. Le variabili booleane possono avere solo due valori: true o false.

• Se la lettura del sensore di luce è superiore al livello impostato, avvia il timer e accende il display a LED. Se scende al di sotto di questo livello, arresta il timer e mostra un punto sul display.

• Questo progetto utilizza l' isteresi per assicurarsi che il timer non si accenda e si spenga troppo spesso quando il livello di luce cambia leggermente intorno alla soglia per l'attivazione del timer. Crea una fascia più ampia attorno alla soglia che deve essere superata prima di accendere o spegnere il timer.

• L'isteresi è una caratteristica comune nei sistemi di controllo che utilizzano sensori, ad esempio negli impianti di riscaldamento dotati di termostato. Se imposti il ​​termostato a una determinata temperatura, non desideri che il riscaldamento si accenda e si spenga ripetutamente molto rapidamente quando la temperatura si aggira intorno al numero che hai impostato. L'isteresi impedisce che ciò accada.

CODICE: Crea le variabili necessarie

Cosa imparerai

• Come utilizzare la matematica per convertire le unità: watt in kilowatt e minuti in ore

• Come calcolare l'energia utilizzata in kilowattora (kWh) dalla potenza misurata in watt (W) e dal tempo.

• Come le variabili possono essere utilizzate per memorizzare i valori per consentire a un utente di configurare un sistema prima dell'uso.

Come usarlo

Il progetto precedente, l' Energy light timer , misurava per quanto tempo una luce rimane accesa. Questa versione speciale dello stesso progetto funziona in modo simile, ma calcola e visualizza il costo dell'energia utilizzata da una lampadina anziché il tempo.

Per usarlo, devi conoscere 3 numeri:

1. La lettura della luce quando la luce è accesa. Questo è il numero che hai trovato utilizzando il primo progetto, il misuratore di luce Energy e utilizzato nel progetto Timer luce Energy

2. Che watt è la tua illuminazione. Questo di solito è stampato sulla lampadina.

3. E quanto paghi per la tua elettricità, il costo unitario per kWh

Il programma memorizza questi tre numeri in variabili che è necessario modificare prima di utilizzare questo progetto.

Usa il progetto Light meter come prima per ottenere un numero da inserire nella variabile LIGHT.

Guarda la lampadina per scoprire quanti watt utilizza. Ricorda che le lampadine possono diventare molto calde e di solito sono collegate alla rete elettrica, quindi chiedi attento! Metti quel numero nella variabile WATTS.

Infine, inserisci il costo per kWh nella variabile COSTPERKWH. (In questo momento 09/04/2022 si aggira intorno agli 0.258€/KWH)

Invia questo programma ad un micro:bit e collegalo alla batteria. Posiziona questo timer vicino a una fonte di luce e il micro:bit utilizzerà le informazioni che gli hai fornito sull'intensità della luce, la potenza della lampadina e il costo della tua elettricità combinate con le letture del sensore di luce integrato e del timer del processore per monitorare il costo dell'energia elettrica consumata nel tempo.

È possibile effettuare le letture dei costi alla stessa ora ogni giorno o ogni settimana premendo il pulsante B.

Reimpostarlo premendo il pulsante di reset sul retro del micro:bit e verificare che sia tornato a zero premendo nuovamente il pulsante B.

Ricorda che questa è solo una lampadina, quindi considera il costo di un intero edificio per un anno.

Ora che hai alcuni dati sull'uso dell'energia, come cambieresti il ​​comportamento delle persone per risparmiare energia e denaro e forse aiutare a combattere il cambiamento climatico?

Come funziona

• Il programma calcola per quanto tempo una luce rimane accesa utilizzando il sensore di luce del micro:bit.

• La quantità di energia utilizzata viene calcolata moltiplicando la potenza della lampadina per il tempo. Questo è misurato in kilowattora (kWh). Poiché la potenza di una lampadina viene solitamente misurata in watt, non in kilowatt, il programma converte da watt a kilowatt dividendo per 1000:

• watt ÷ 1000 = kilowatt

• Quindi, ad esempio, una lampadina da 60 watt utilizza 0,06 kilowatt di potenza:

• 60 W ÷ 1000 = 0,06 kW

• Il programma converte anche le unità di tempo. Per convertire il tempo da secondi in ore, dividere il tempo in secondi per 60. Quindi:

• 600 minuti ÷ 60 = 10 ore

• Per calcolare il costo dell'energia utilizzata in un determinato periodo di tempo, il programma moltiplica il consumo di energia in kilowattora per il costo unitario per kilowattora.

• Se la mia energia costa 0.258 euro per kWh, lasciare una lampadina da 60 watt accesa per 10 ore mi costerà: 0,6 kWh × 0.258€ = 0.16 centesimi

• Quante lampadine ci sono a casa tua? nella tua aula di scuola?

• Qual'è il costo annuo?