Monk 为 Micro Bit 制作硬件 V1A CO2 底座

介绍
CO2 Dock 是一款真正的二氧化碳传感器,结合了温度和相对湿度传感器,专为 BBC micro:bit 设计。该开发板可与 micro:bit 2 版和 1 版兼容。本手册包含五个实验,并配有 MakeCode 模块代码。
二氧化碳与健康
我们呼吸的空气中的二氧化碳含量直接影响我们的健康。 从公共卫生的角度来看,二氧化碳水平特别令人感兴趣 view 简单来说,它们衡量的是我们呼吸了多少他人的空气。我们人类会呼出二氧化碳,因此,如果几个人待在一个通风不良的房间里,二氧化碳浓度就会逐渐升高。传播疾病的病毒性气溶胶也会如此。二氧化碳浓度的另一个重要影响是认知功能——你的思考能力。以下引述来自美国国家生物技术信息中心:“在二氧化碳浓度为2 ppm时,九个决策绩效量表中有六个出现了中等且具有统计学意义的下降。在二氧化碳浓度为2 ppm时,七个决策绩效量表出现了大幅且具有统计学意义的下降。” 资料来源: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3548274/ 下表基于来自的信息 https://www.kane.co.uk/knowledge-centre/what-are-safe-levels-of-co-and-co2-in-rooms 并显示了二氧化碳达到何种水平就会变得不健康。
| 二氧化碳水平 (ppm) | 笔记 |
| 250-400 | 环境空气中的正常浓度。 |
| 400-1000 | 浓度是空气交换良好的室内空间的典型特征。 |
| 1000-2000 | 抱怨嗜睡和空气差。 |
| 2000-5000 | 头痛、嗜睡和 stag南特,陈旧,闷热的空气。 也可能出现注意力不集中、注意力不集中、心率加快和轻微恶心。 |
| 5000 | 大多数国家/地区的工作场所暴露限制。 |
| >40000 | 接触可能导致严重的缺氧,导致永久性脑损伤、昏迷,甚至死亡。 |
入门
正在连接
CO2 Dock 由 BBC micro:bit 供电。通常通过 micro:bit 的 USB 接口供电。将 BBC micro:bit 连接到 CO2 Dock 只需将 micro:bit 插入 CO2 Dock 即可,如下所示。
请注意,CO2 底座底部的环形连接器与 micro:bit 的环形连接器相连,方便您将其他设备连接到 micro:bit。如果 micro:bit 已通电,CO2 底座 MonkMakes 徽标中的橙色 LED 灯将亮起,表示已通电。
显示二氧化碳读数
MakeCode 链接: https://makecode.microbit.org/_A3D9igc9rY3w 该程序以百万分率显示二氧化碳读数,每2秒刷新一次。点击页面顶部的代码链接后,MakeCode系统会打开一个预view 窗口如下所示: 
您可以预先view 程序已经上传,但您无法更改它,更重要的是,您无法将它上传到micro:bit,除非您点击指示的“编辑”按钮。这将打开正常的MakeCode编辑器,然后您可以按照正常方式将程序上传到micro:bit。 
程序首次启动时,您可能会看到一些不太正常的二氧化碳浓度读数。这是正常现象。二氧化碳底座使用的传感器需要几分钟才能使读数稳定下来。读数稳定后,请尝试对着二氧化碳底座呼吸以增加二氧化碳读数。请注意,二氧化碳读数需要一些时间才能上升,而回落到房间二氧化碳浓度则需要更长时间。这是因为进入传感器腔室的空气需要一些时间才能与传感器外部的空气混合。
代码非常简单。“启动时”块包含海拔高度块。如果您居住在高海拔地区(超过 500 米),则此块非常有用。您应该将值从 0 更改为您的身高(以米为单位),以便传感器能够补偿因气压降低而导致的二氧化碳测量值变化。“每 2 毫秒”块包含每 5000 秒运行一次的代码。您可以在“块”面板的“循环”部分找到这个有用的“每”块。“每”块包含显示数字块,该块以二氧化碳 ppm 块为参数,在 micro:bit 显示屏上滚动显示。如果您在使用过程中遇到任何问题,请参阅本说明末尾的“故障排除”部分。
二氧化碳计
MakeCode 链接: https://makecode.microbit.org/_9Y9Ka2AWjHMW
该程序建立在第一个实验的基础上,当按下按钮 A 时,显示摄氏度温度,当按下按钮 B 时,显示百分比相对湿度tage.
按照实验 1 中的方法,使用本页面顶部的代码链接,将此程序安装到你的 micro:bit 上。按下按钮 A 后,当前二氧化碳读数显示完毕后,将显示温度(以摄氏度为单位)。按钮 B 显示相对湿度(空气中的水分含量)。
二氧化碳报警器
MakeCode 链接: https://makecode.microbit.org/_EjARagcusVsu
此程序在 micro:bit 显示屏上以条形图而非数字形式显示二氧化碳浓度。此外,当二氧化碳浓度超过预设值时,显示屏会显示警告符号。如果您有 micro:bit 2 或连接到 P2 接口的扬声器,当二氧化碳浓度超过阈值时,项目还会发出蜂鸣声。 
数据记录到 FILE
MakeCode 链接: https://makecode.microbit.org/_YeuhE7R7zPdT
此实验仅适用于 micro:bit 版本 2。

要使用该程序,请按下按钮 A 开始数据记录 - 您将看到一个心形图标,表示一切正常。Sampling 设置为 60000 毫秒(1 分钟)——非常适合通宵运行实验。但如果您想加快速度,请在每个区块中更改此值。减少 samp更长的时间意味着收集的数据更多,内存也会更快耗尽。想要结束记录时,请再次按下按钮 A。同时按下按钮 A 和 B 可以删除所有数据。如果 micro:bit 的闪存不足以存储数据,它将停止记录并显示“骷髅”图标。数据会被写入 file 名为 MY_DATA.HTM。如果你访问你的 file 系统,你会看到这个 file。 这 file 实际上不仅仅是数据,它还包含 view数据。双击 MY_DATA.HTM,它将在浏览器中打开,如下所示:
这是你 micro:bit 上的数据。要分析这些数据并创建你自己的图表,请将其传输到你的电脑上。你可以复制粘贴数据,也可以将其下载为 CSV 文件。 file 您可以将其导入电子表格或绘图工具。了解更多关于 micro:bit 数据记录的信息。
如果你点击视觉预览view 按钮,将显示一个简单的数据图。
micro:位数据日志

这是一个视觉预览view micro:bit 上的数据。要更详细地分析数据或创建自己的图表,请将其传输到电脑上。您可以复制粘贴数据,也可以将其下载为 CSV 文件。 file,您可以将其导入电子表格或图形工具。

该项目仅适用于 micro:bit 2 版本,因为它使用了数据记录器扩展,而该扩展本身仅与 micro:bit 2 兼容。数据记录器扩展包含一组列块,可用于命名要记录的数据列。当需要将一行数据写入表格时,可以使用日志数据块。数据记录器扩展还包含一个 on-log-full 块,当 micro:bit 存储空间不足时,该块将运行其中的命令。
通过 USB 记录数据
MakeCode 链接: https://makecode.microbit.org/_fKt67H1jwEKj
本项目仅适用于 micro:bit 2 版本,使用 Google Chrome 浏览器效果最佳。即便如此,你仍可能会发现 web Chrome 的 USB 功能并不总是可靠。这个项目也需要 micro:bit 通过 USB 线连接到电脑。与其将数据记录到 file就像我们在实验 5 中所做的那样,您将通过 USB 连接实时将数据记录到您的计算机中。
程序上传后,使用配对的 micro:bit,单击“显示数据设备”按钮,您将看到类似这样的内容。 
捕获数据后,您可以单击蓝色下载图标将其保存为 CSV file 可以导入到电子表格中,您可以在其中绘制图表。 
由于这三个读数实际上是在略有不同的时间记录的,因此在 CSV 中将有一个单独的时间列 file,针对每种读数类型。创建图表时,只需为 x 轴选择一个时间列即可——选择哪个都可以。本项目使用串行写入值模块,您可以在“串行”类别的模块中找到该模块。它会通过 USB 连接将读数发送到您计算机浏览器中运行的 makecode 编辑器。
MAKECODE扩展
CO2 Dock 使用 MakeCode 扩展程序来提供一组块,以简化编程。上一个示例amp一些程序已经安装了该扩展,但如果您要启动一个新项目,则需要安装该扩展。操作步骤如下:
- 前往 micro:bit 的 MakeCode web网站在这里: https://MakeCode.microbit.org/
- 单击 + New Project 创建一个新的 MakeCode 项目 - 随意命名
- 单击 + 扩展并在搜索区域粘贴以下内容 web 地址:
- https://github.com/monkmakes/makecode-extension-scd41 这应该会带来一个搜索结果。

- https://github.com/monkmakes/makecode-extension-scd41 这应该会带来一个搜索结果。
- 单击 MonkMakes CO2 Dock 扩展即可安装。
- 单击 ← 返回,您会发现一些新块已添加到 CO2 Dock 类别下的块列表中。

区块描述
注 1. 该块的使用会非常缓慢地腐蚀传感器的 EEPROM(2000 次写入),因此该块仅限于在重置之间调用一次。
故障排除
- 问题: micro:bit 的 CO2 Dock 上的琥珀色电源 LED 未亮。
- 解决方案: 确保你的microbit本身已通电。如果你的项目是电池供电,请尝试更换新电池。
- 问题: 当我第一次运行我的程序时,二氧化碳读数似乎是错误的,有时是 2 或是一个非常高的数字。
- 解决方案: 这是正常现象。传感器需要一些时间才能稳定下来。传感器启动后的前几分钟内,请忽略任何读数。
学习
micro:bit 编程
如果您想了解更多关于使用 MicroPython 编程 micro:bit 的知识,可以考虑购买 Simon Monk 的著作《micro:bit 编程:MicroPython 入门》,该书在各大书店均有销售。如果您想要一些有趣的项目创意,不妨看看 NoStarch Press 出版的《疯狂科学家的 micro:bit》。您可以通过以下网址了解更多关于 Simon Monk(本套件的设计者)的书籍: https://simonmonk.org 或者在 X 上关注他 @simonmonk2 
僧侣
有关此套件的更多信息,请访问该产品的主页: https://monkmakes.com/co2_mini 除了这个工具包,MonkMakes 还制作各种工具包和小工具来帮助您的创客项目。 在此处了解更多信息以及购买地点: https://monkmakes.com 您还可以在 X @monkmakes 上关注 MonkMakes。 
从左到右:micro:bit 太阳能实验套件、micro:bit 电源(不包括交流适配器)、micro:bit 电子套件 2 和 micro:bit 7 段。
常见问题解答
房间内二氧化碳的安全浓度是多少?
房间内二氧化碳的安全水平如下:
- 250-400 ppm:环境空气中的正常浓度。
- 400-1000 ppm:空气交换良好的室内空间的典型浓度。
- 1000-2000 ppm:抱怨困倦和空气质量差。
- 2000-5000 ppm:头痛、嗜睡和tag空气不流通。可能会出现注意力不集中和心率加快的情况。
- 5000 ppm:大多数国家的工作场所接触限值。
- >40000 ppm:接触可能导致严重的健康问题,包括脑损伤和死亡。
文件/资源
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Monk 为 Micro Bit 制作硬件 V1A CO2 底座 [pdf] 用户手册 硬件 V1A、硬件 V1A CO2 Micro Bit 底座、硬件 V1A、CO2、Micro Bit 底座、Micro Bit |

