Micro:bit: Meranie hluku v škole​

Predmety:

Informatika
Fyzika

Ročníky:

ZŠ 7. roč.
ZŠ 8. roč.
ZŠ 9. roč.
SŠ 2. roč.

Technológie:

Umelá inteligencia
BBC micro:bit
3D tlač
TinkerCad

Trvanie:
5 vyučovacích hodín

Téma / oblasť:
Fyzika – Zvuk a jeho vlastnosti, Informatika – Programovanie

Projekt „Hlukomer“ spája informatiku a fyziku – žiaci 7. -9-ročníka zostrojili hlukomer s micro:bitom a LED pásikom na vizualizáciu intenzity hluku. Projekt zahŕňal bádateľské zručnosti, tímovú spoluprácu a prezentáciu výsledkov celej škole.


Predstavenie projektu

image

Sme Základná škola na Angyalovej ulici v Kremnici a náš tím sa rozhodol zapojiť  s projektom Hlukomer. 

Náš tím Novaškovci mal presne rozdelené úlohy. Jeden pripravoval program do microbitov, ďalší sa starali o merania v triedach, kalibráciu meracieho zariadenia. Zaujímal nás aj vonkajší dizajn, tak už od začiatku sme využili naše digitálne vymoženosti. 3D tlačiareň. 3 D skener. 

Na chodbách sme žiakom vysvetlili pomocou hraného videa, že hluk sa meria v dB. Cez zvukové nahrávky sme predstavili sme rôzne zvuky, ku ktorým sme priradili decibely a doplnili sme informáciu, kedy je zvuk ešte pre človeka bezpečný. 

Potom sme merania realizovali aj v triedach a učebniach, zapisovali ich a nakoniec sme vyhodnocovali.  

Microbit nám vždy pri prekročení bezpečnej hodnoty ukázal zamračeného smajlíka. 

Cieľom meraní bolo určenie hladiny intenzity zvuku vo vybraných priestoroch školy a nakoniec sme ich porovnali s hygienickými normami. 

V prípade prekročených hodnôt sme navrhli riešenie. 

Upozornenie: Súbory nahraté používateľmi môžu obsahovať škodlivý softvér!

projekt (Hlukomer_záverečný_projekt_2-6ba_Pqd08Y3.pptx)

popis (Hlukomer_ako_merací_prístroj_2-9_hZKla1p.docx)


Súčiastky a pomôcky

Súčiastky a pomôcky použité v projekte:

  •   ·  Micro:bit – riadiaca jednotka na spracovanie údajov ( 2 ks prijímač a vysielač)
  • LED pásik – vizualizácia intenzity hluku

  • Mikrofónový senzor – meranie hlasitosti zvuku

  • Rezistory a vodiče – prepojenie komponentov

  • Hlukomer -mobilná aplikácia
  • 3D tlačiareň a 3D skener – výroba konštrukčných prvkov ( skenovanie človeka, ako model na upevnenie hlukomera, krabička na hlukomer)

  • Počítač s programovacím prostredím – kódovanie programu - použili sme Makecode -https://makecode.microbit.org/


Krok 1: Návrh projektu

image
image

V rámci krúžku a aj na hodinách informatiky sme začali programovať a  naprogramované bloky sme si hneď mohli vyskúšať v micro:bite. Téma ktorá nás napadla a bola by vhodná bolo práve meranie hluku. Chceli sme to riešiť ako problém v školskej jedálni, kde by sme chceli navrhnúť riešenia ako daný priestor zútulnili a tlmili nepríjemný zvuk pri obede. Zmenili sme stoly a zvuk sme eliminovali aj nástennými obrazmi. Oboznámenie sa s témou, vybrali  vhodné komponenty a plánovali zapojenie.


Krok 2: Príprava súčiastok, príprava projektu, stratégie.

Zabezpečenie micro:bitu, mikrofónového senzora, LED pásika a ďalších pomôcok.

V rámci projektu sme si rozdelili úlohy. Jeden sa venoval programovaniu micro:bitu, druhý vytvoril video ako prezentáciu pre žiakov na našej školy. Na chodbách máme obrazovku, ktorú môžu žiaci sledovať počas prestávok. Potom náš tím začal merania realizovať v triedach a v rôznych priestoroch našej školy. 


Krok 3: Zapojenie obvodu

image

Prepojenie micro:bitu s mikrofónovým senzorom a LED pásikom podľa schémy. Najviac simulácií sme realizovali na krúžku 3D tlač a micro:bit.


Krok 4: Programovanie, testovanie a kalibrácia

image
image
image
image
image
image

Ďalším krokom, ktorý bol dôležitý bola kalibrácia hlukomera. Použili sme niekoľko metód. Prvou bola aplikácia v mobilnom telefóne. Fungovala správne, ale bolo potrebné, aby zvuk bol nie len chvíľkový, ale dlhší. Použili sme taktiež zvuk vo videu, ktorý sme vo videu opakovali, aby sme zabezpečili dlhší ton a micro:bit mal možnosť registrovať zvuk a zvukový signál sa prejavil na svetelnej dióde. Čim bola intenzita zvuku silnejšia, počet rozsvietených diód bol väčší.

V ďalšom kroku sme naprogramovali cez odosielanie rádiového signálu do druhého micro:bitu. V prípade, ak zvuk už bol v červených číslach, zasvietil na druhom micro:bite zamračený blikajúci smajlík. Inak svietil usmiaty smajlík.

Vytvorenie kódu na meranie intenzity zvuku a zobrazovanie výsledkov na LED pásiku. Overenie funkčnosti hlukomeru a úprava citlivosti senzora.

Kód na led pásik:

https://makecode.microbit.org/S87995-90594-29767-53092

kód na smajlíka 

https://makecode.microbit.org/S32087-05488-20115-14888

 


Krok 5: Výroba krytu (voliteľné)

Využitie 3D tlačiarne na vytvorenie ochranného krytu pre hlukomer. Toto bolo len obohatenie hlukomeru, keďže sme sa chceli zapojiť do celoslovenskej súťaže.


Krok 6: Prezentácia výsledkov

image

Meranie hluku v škole, analýza výsledkov a zdieľanie so spolužiakmi.


Krok 7: Autori projektu

Rozdelenie úloh v tíme:
Meno člena č.1: Adam Henžel - hlavný programátor
Meno člena č.2 : Martin Baláž - doplnky k hlukomeru cez 3D skener, merania v triede
Meno člena č.3: Juraj Majer – doplnky pre 3D tlač, merania v triede
Meno člena č.4: Tomáš Vodislavský - tvorba videa, merania v triede, 3D tlač
Meno člena č.5: Daniel Mužík - tvorba videa, merania v triede, 3D tlač
Meno člena č.6: Natália Golhová - asistencia pri tvorbe videa a meraní, programovanie jednoduchých prvkov
Meno člena č.7: Timotej Petrík - asistencia pri tvorbe videa a meraní

Zverejnené 31.3.2025 | Posledná zmena 31.3.2025

Autor

None