1. Cảm biến là gì?
Cảm biến là thiết bị điện tử cảm nhận những trạng thái hay quá trình vật lý hay hóa học ở môi trường cần khảo sát, và biến đổi thành tín hiệu điện để thu thập thông tin về trạng thái hay quá trình đó. Đơn giản hơn, cảm biến điện tử giống như các giác quan của con người, giúp hệ thống điện tử có thể nhận biết được trạng thái của môi trường xung quanh.
Hiện tại, trên bo mạch MicroBit hỗ trợ 3 loại cảm biến cơ bản là cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ và cảm biến la bàn.
2. Cảm biến ánh sáng
Cảm biến ánh sáng trong MicroBit được hỗ trợ sẵn bởi biến light level, nằm trong mục Input. Một chương trình nhỏ để kiểm tra giá trị của biến này được minh họa như
Hình 1: Chương trình kiểm tra giá trị cảm biến ánh sáng
Thực ra, giá trị của cảm biến ánh sáng được thực hiện bởi chính màn hình hiển thị. Mỗi một bóng đèn trên màn hình hiển thị có 2 chu kì hoạt động. Ở chu kì thứ nhất, nó làm nhiệm vụ phát sáng. Ở chu kì còn lại, nó trở thành 1 cảm biến nhận dạng độ sáng. Do đó, việc xuất giá trị cảm biến này ra chính màn hình hiển thị, làm cho giá trị light level không ổn định do nó bị ảnh hưởng bởi các bóng đèn xung quanh. Ở bài sau, học sinh sẽ được hướng dẫn để gửi giá trị cảm biến này qua một mạch MicroBit khác. Lúc đó, giá trị của cảm biến ánh sáng mới trở nên trung thực và chính xác.
3. Cảm biến nhiệt độ
Tương tự như cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ được hỗ trợ sẵn trên MicroBit thông qua biến temperature. Chúng ta có thể hiện thực một chương trình đơn giản như Hình 2 để kiểm tra giá trị của biến này. Khác với cảm biến ánh sáng, giá trị của cảm biến nhiệt độ sẽ rất ổn định và phản ánh nhiệt độ của môi trường xung quanh.
Hình 2: Chương trình kiểm tra cảm biến nhiệt độ
4. Cảm biến la bàn
Chúng ta có thể hiện thực nhanh một chương trình để kiểm tra cảm biến la bàn như Hình 3.
Hình 3: Chương trình kiểm tra cảm biến la bàn
Tuy nhiên, khác với hai cảm biến trên. Khi sử dụng cảm biến la bàn, MicroBit yêu cầu chúng ta phải chỉnh lại thước đo của nó. Một thông báo hiện lên, yêu cầu chúng ta xoay mạch MicroBit để tất cả các đèn đều phải sáng. Sau khi hoàn thành bước này, chương trình của chúng ta mới được phép chạy.
Sau khi việc cân chỉnh hoàn thành, giá trị của la bàn sẽ sẽ nằm từ 0 cho đến 359. Nhỏ hơn 45 độ là hướng Bắc, từ 45 đến 135 là hướng Tây, từ 135 đến 225 là hướng Nam, 225 đến 315 là hướng Đông. Một phần giá trị từ 315 đến 0 vẫn là hướng Bắc.
Bài tập
Hãy hiện thực một chương trình để vẽ ra bốn hướng Đông Tây Nam Bắc bằng cảm biến la bàn. Đáp án gợi ý cho bài tập này được minh họa ở Hình 4.
Hình 4: Đáp án gợi ý về cảm biến la bàn
Bài tập về nhà
Hãy tự tìm hiểu một cảm biến khác được hỗ trợ sẵn bởi MicroBit là acceleration. Đây là cảm biến gia tốc, đã được trình bày ở Bài 6. Học sinh hãy so sánh giá trị của cảm biến này so với các sự kiện hành vi đã được trình bày ở Bài 6.
Hình 5: Cảm biến gia tốc