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활동

Python 데이터 기록 및 수집 프로그램

고급 | Python | USB 인터페이스, 가속도 센서, 라디오 | 날씨 & 기후, 데이터 처리, 라디오 파, 센서, 에너지, 힘과 운동

1단계: 만들어 보세요.

프로젝트 소개

마이크로비트 센서들을 통해 입력되는 데이터들을 기록하고 수집 할 수 있는, 무선 데이터 기록 및 수집 프로그램을 만들어 보세요.

마이크로비트의 가속도 센서로 측정할 수 있는 3축(X, Y, Z) 방향을 표시한 그림과 시간에 따라 변화한 값을 그린 차트 그림

설명

  • 신호 전송 프로그램을 마이크로비트에 업로드하고 배터리와 연결합니다. 움직임을 기록하고 분석하기 위해, (회전식 야채 물기 제거기 안 쪽 같이) 움직이는 물건에 마이크로비트를 붙이거나 마이크로비트를 움직일 준비를 합니다. 신호 전송 프로그램은 3축(X, Y, Z 축) 방향의 가속도 센서값을 읽어들인 후, 그 값을 무선 라디오를 통해 전송합니다.
  • USB 케이블을 사용해 마이크로비트와 컴퓨터를 연결한 후, Mu Python 앱을 사용해 신호 수신 프로그램을 업로드 합니다.
  • 신호 수신 프로그램은, 시리얼 통신 기능을 통해 수신된 가속도 센서 데이터를 컴퓨터로 전송합니다. Mu 편집기에서 ‘Plotter’ 버튼을 누르면, 실시간으로 측정되는 데이터들이 그래프 차트 형태로 화면에 보여지게 됩니다.
  • 마이크로비트를 이리 저리 움직여, 3축(X, Y, Z) 방향으로 감지되는 값들의 변화를 살펴볼 수 있습니다. 신호 전송 마이크로비트를 던지거나, 야채 물기 제거기 같이 회전하는 통의 안 쪽에 넣고 돌려보세요.: 수신된 데이터 신호들은 어떻게 보일까요?
  • Mu 편집기는 수집된 데이터를 컴퓨터의 home 폴더에 CSV (쉼표로 구분해 작성한 값) 파일로 저장합니다. 'mu_code' 와 'data_capture' 폴더를 살펴보세요.
  • 스프레드시트 프로그램을 사용해서 CSV 파일을 열고, 데이터들을 분석할 수 있습니다. 스프레드시트 프로그램으로 파일을 열고 두 번째와 세 번째 컬럼(세로줄)을 삭제하면, 시간에 따라 변화는 Z축 방향으로의 가속도 값을 산점도 그래프 차트로 그려 시간에 따른 관계를 분석할 수도 있습니다.
마이크로비트 가속도 센서를 통해 읽어들인 3축(X, Y, Z) 가속도 값으로 그래프 차트를 그린 스프레드시트 화면

준비물

  • 마이크로비트 2개와 배터리 팩
  • 데이터를 수집하기 위해 필요한 노트북 또는 데스크탑 컴퓨터
  • Mu Python 편집기 앱: https://codewith.mu/
  • (옵션) 회전식 야채 물기 제거기

2단계: 프로그래밍 해보세요.

센서 / 신호 전송기

수신기 / 데이터 기록 및 수집기

3단계: 더 좋게 만들어 보세요.

  • 이 방법을 사용해서 다른 마이크로비트에 연결된 센서에서 수집되는 데이터들을 무선으로 기록하고 수집해 보세요. 온도, 빛 밝기, 자기 방향이나 값 등을 기록하고 수집하는데 활용할 수 있습니다.
  • 마이크로비트에 가해지는 힘과 관련한 물리학 실험을 해보세요. 회전식 야채 물기 제거기 (원심분리기) 같은 곳에 넣은 후, 데이터를 기록 수집하고 분석해 볼 수 있습니다. 어떤 결과를 얻을 수 있을까요? (마이크로비트에 내장되어있는 가속도 센서는, 중력가속도(g) 값의 2배 크기인, 최대 2g 까지만 가속도를 측정할 수 있습니다. – 회전 속도가 빨라지면, 그 최대값 보다 큰 값은 측정 할 수 없습니다.)