Метеорологичната станция е един от най-вдъхновяващите STEM проекти, с които учителят може да ангажира учениците. Причините са прости: работи се с реални данни от реалния свят, проектът свързва физика, география и информатика в едно, а резултатите са видими и измерими веднага. Най-доброто е, че целият проект може да бъде завършен в рамките на два учебни часа — от сглобяването до първите измервания.
Какво ни трябва
- micro:bit v2 — сърцето на проекта
- Nezha Inventor Kit (или Nezha разширителна платка) — осигурява лесно свързване на сензорите
- Planet X DHT11 сензор за температура и влажност (EF05011)
- Planet X BME280 сензор за атмосферно налягане (EF05022)
- Planet X UV сензор (EF05006)
- По избор: Planet X сензор за валежи (EF05002) — за проекти на открито
Сензорите в комплекта:
Сравнителна таблица на сензорите
| Сензор | Измерва | MakeCode блок | Порт на Nezha |
|---|---|---|---|
| DHT11 | Температура (°C) и влажност (%) | „Temperature“ / „Humidity“ от PlanetX | J1/J2 |
| BME280 | Атмосферно налягане (hPa) и температура | „Pressure“ от PlanetX | IIC |
| UV сензор | UV индекс (0–11) | „UV“ от PlanetX | J1/J2 |
| Сензор за валежи | Наличие на дъжд (0/1) | „Rainfall“ от PlanetX | J1/J2 |
Стъпка 1 — Сглобяване
Поставете micro:bit в слота на Nezha разширителната платка — тя е основата, която свързва всички сензори. PlanetX сензорите се включват с включените RJ11 кабели в номерираните портове на платката. Конекторите са „fool-proof“ — влизат само в правилната посока, така че няма как да сбъркате.
- DHT11 (температура и влажност) → цифров порт J1
- UV сензор → аналогов порт J2
- BME280 (налягане) → порт IIC — той общува по I2C протокол
- Сензор за валежи (по избор) → свободен порт J3
Уверете се, че всеки кабел е щракнал докрай. Готово — хардуерът е свързан за по-малко от минута.
Стъпка 2 — Настройка на MakeCode
Отворете makecode.microbit.org в браузъра и създайте нов проект. За да добавите поддръжка на Planet X сензорите, натиснете Extensions (Разширения) и в полето за търсене въведете PlanetX. След като разширението се зареди, в менюто ще се появят всички необходими блокове — за DHT11, BME280, UV сензора и сензора за валежи. Вече сте готови да програмирате.
Стъпка 3 — Основна програма (блок по блок)
Сега изграждаме програмата постепенно. На всяка стъпка добавяме по малко и виждаме как блоковете се навързват. Просто плъзнете блоковете от менютата Вход, Основни и PlanetX.
Стъпка 3.1 — Температура при бутон A
Започваме просто: при натискане на бутон A четем температурата от DHT11 сензора (порт J1) и я показваме на дисплея на micro:bit.
Стъпка 3.2 — Добавяме влажност
В същия блок добавяме второ показване — веднага след температурата micro:bit показва и влажността на въздуха.
Стъпка 3.3 — Налягане при бутон B
Добавяме втори блок: при натискане на бутон B четем атмосферното налягане от BME280 сензора (IIC порт) в хектопаскали.
Стъпка 3.4 — UV индекс при двата бутона
Завършваме програмата: при едновременно натискане на бутони A и B показваме UV индекса. Използваме комбинацията A+B, а не разклащане — micro:bit е монтиран на платката Nezha със свързани сензори, затова го оставяме неподвижен.
Това е! Качете програмата на micro:bit и метеорологичната станция е готова. Натиснете A за температура и влажност, B за налягане, A+B (двата бутона заедно) за UV индекс.
Разширения за напреднали
Когато основният проект е усвоен, следващите стъпки отварят нови хоризонти:
- OLED дисплей: Добавете Planet X OLED модул и показвайте всички данни едновременно на малкия екран — много по-удобно от LED матрицата на micro:bit.
- Радио мрежа: Програмирайте два или повече micro:bit устройства да изпращат метеоданни едно на друго по радио. Така класът може да изгради собствена метеорологична мрежа с няколко точки на измерване.
- Запис в Google Sheets: Чрез серийна комуникация и безплатен инструмент като Mu Editor или специален скрипт, данните могат да се записват автоматично в Google Sheets и да се визуализират в реално време с диаграми.
Учебна интеграция
Проектът е подходящ за широк диапазон от класове и предмети:
- 5–6 клас: „Човекът и природата“ — измерване на климатични условия, разбиране на атмосферата
- 7–8 клас: Физика — налягане, температура, агрегатни състояния; География — климат, метеорология
- Всички класове: Информатика и информационни технологии — програмиране с блокове, логика, работа с данни
Интердисциплинарният характер на проекта го прави особено ценен: учениците не само програмират, но и осмислят резултатите в контекста на различни учебни предмети.
Какво да проверите преди да купите
- Съвместим ли е наборът с вашия micro:bit (версия V2)?
- Кои сензори са включени — температура, влажност, налягане, UV?
- Нужен ли е breakout (напр. Nezha) за свързване на сензорите?
- Има ли кабели и стабилно захранване за клас?
- Има ли готови MakeCode блокове и документация на разбираем език?
Как се вписва в учебната програма
Проектът обединява няколко предмета: измерването и анализът на данни са част от природните науки, а програмирането на сензорите — от „Компютърно моделиране и информационни технологии“. Точно тази междупредметна връзка прави метеостанцията подходяща за STEM час или клуб, а не самоцелна играчка.
Заключение
Метеорологичната станция с micro:bit е проект, който превръща абстрактните понятия в реален опит. Учениците виждат, измерват и анализират — точно това, което истинската наука изисква. Ако искате да стартирате подобен проект в своя клас, разгледайте нашите micro:bit комплекти и Planet X сензори в магазина на Uchitel.bg и изградете своята класна метеостанция още днес.
Мнения