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
Сравнителна таблица на сензорите
| Сензор | Измерва | MakeCode блок | Порт на Nezha |
|---|---|---|---|
| DHT11 | Температура (°C) и влажност (%) | „Temperature“ / „Humidity“ от PlanetX | P1/P2 |
| BME280 | Атмосферно налягане (hPa) и температура | „Pressure“ от PlanetX | IIC |
| UV сензор | UV индекс (0–11) | „UV“ от PlanetX | P1/P2 |
| Сензор за валежи | Наличие на дъжд (0/1) | „Rainfall“ от PlanetX | P1/P2 |
Стъпка 1 — Сглобяване
Свържете сензорите към Nezha разширителната платка, като следвате цветовото кодиране на конекторите. DHT11 и UV сензорът се включват към портове P1 или P2, докато BME280 използва IIC порта поради протокола за комуникация. Ако добавяте сензора за валежи, включете го към свободен P порт. Поставете micro:bit в слота на Nezha платката и се уверете, че всички конектори са добре наместени.
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
Логиката на програмата е интуитивна и достъпна дори за ученици без предишен опит. Ето как работи:
- Натискане на бутон A: micro:bit чете стойностите от DHT11 и ги показва последователно на дисплея — първо температурата в градуси Целзий, след това влажността в проценти.
- Натискане на бутон B: устройството се обръща към BME280 и визуализира текущото атмосферно налягане в хектопаскали (hPa).
- Клатене на micro:bit: на дисплея се изписва UV индексът, отчетен от UV сензора. Учениците могат веднага да обсъдят скалата от 0 до 11 и какво означават различните нива.
- Serial output: успоредно с визуализацията, данните от всички сензори се изпращат през USB към компютъра чрез серийна комуникация. Това позволява запис и анализ на данни с течение на времето — ценна навика за всеки млад изследовател.
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.
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