'n Weerstasieprojek het 'n skoon boog: verander 'n paar sensors in lesings, lesings in 'n gestoorde rekord, en daardie rekord in 'n paneelbord wat die klas met een oogopslag kan lees. Die werk val in vyf fases uiteen, kies jou sensors, plaas hulle goed, teken die data aan, stip dit in grafieke en voeg 'n handjievol voorspellingsreëls by, en elke fase leer iets op sy eie. Hierdie gids loop die hele pad deur sodat 'n onderwyser of 'n ywerige leerder 'n bou kan beplan wat werklike weer oorleef.

Begin by wat jy wil meet

Die versoeking is om eers 'n groot sensorstel te koop en later uit te werk wat die punt daarvan is. Doen dit andersom. Besluit watter vrae die stasie moet beantwoord, en die hardeware volg vanself. Temperatuur en humiditeit is die natuurlike eerste paar: goedkoop om te lees, maklik om te stip, en dadelik herkenbaar. Lugdruk is die stil held, dit doen min op sy eie maar ontsluit basiese voorspelling sodra jy volg hoe dit verander. Reënval en wind is lonend maar meganies, so hanteer hulle as fase twee sodra die elektronikakant stabiel is.

Mik vir 'n eerste klaskamerbou op drie metings wat jy kan vertrou eerder as sewe wat jy half verstaan. 'n Stasie wat temperatuur, humiditeit en druk 'n volle maand lank betroubaar aanteken, is 'n beter projek as een wat alles vir een dag lees en dan wegdryf.

Om jou sensors te kies

Die meeste skoolstasies steun op 'n klein, goed gedokumenteerde stel onderdele. Jy het nie laboratoriumtoerusting nodig nie; jy het sensors nodig wat jou beheerder kan lees en wat jou leerders sonder trane kan bedraad.

• Temperatuur en humiditeit — 'n gekombineerde digitale sensor (die algemene DHT-tipe modules) gee albei uit een onderdeel en een datapen.
• Lugdruk — 'n barometriese sensor (BMP-tipe) voeg druk by en dikwels ook 'n tweede temperatuurlesing om mee te kruiskontroleer.
• Lig — 'n ligafhanklike weerstand is 'n goedkoop manier om daglengte en wolkbedekking aan te teken, en 'n sagte inleiding tot analoog lesings.
• Reënval — 'n kantelbakmeter tel pulse; elke kantel is 'n vaste volume, so die sagteware doen die rekenkunde.
• Wind — 'n anemometer vir spoed en 'n windwyser vir rigting is die mees meganiese onderdele en die mees breekbare buite.

Die beheerder in die middel maak net soveel saak as die sensors. 'n Bord met duidelik gemerkte penne, analoog en digitale insette, en 'n vergewensgesinde programmeeromgewing spaar ure. Die sheenbot∞-bord wat ons in die klas gebruik, dek die algemene sensortipes en laat leerders van 'n enkele lesing na 'n getydsbepaalde aantekenlus beweeg sonder om van gereedskap te verander. Wat jy ook al kies, koop van die begin af een of twee ekstra sensors; die bestelling wat jy vandag by die winkel plaas, is goedkoper as die les wat jy volgende maand aan 'n dooie onderdeel verloor.

Plasing: die deel wat leerders oorslaan

'n Goeie sensor op 'n slegte plek gee selfversekerde, verkeerde syfers. Plasing is waar 'n weerprojek werklike wetenskap word. Die klassieke fout is 'n temperatuursensor wat teen 'n sonbeskene baksteenmuur vasgeskroef is, wat die muur meet, nie die lug nie.

• Sit die temperatuur- en humiditeitsensors in die skadu, met lug wat vryelik om hulle beweeg. 'n Latkas, 'n tuisgemaakte Stevenson-skerm, is die tradisionele oplossing.
• Monteer hulle omtrent op borshoogte, weg van teer, beton en lugreëlaaruitlate wat gestoorde hitte uitstraal.
• Hou die reënmeter in die oopte, weg van oorhangende dakke en bome, met sy rand waterpas.
• Plaas windsensors so hoog en so vry as wat jy veilig kan; geboue skep warrelings wat lesings betekenisloos maak.
• Beplan die krag. Met beurtkrag 'n feit van die skoollewe sal 'n stasie wat van 'n klein battery af loop of na plaaslike berging aanteken, langer hou as een wat met elke onderbreking doodgaan.

Aantekening en die bou van die paneelbord

Aantekening is bloot om die sensors op 'n tydhouer te lees en elke lesing met 'n tydstempel neer te skryf. Elke vyftien of dertig minute is ruim genoeg vir weer, wat stadig verander. Twee eerlike opsies vir berging bestaan: skryf na 'n SD-kaart of ingeboude geheue en haal dit later af, of stuur elke lesing oor WiFi na 'n sigblad of 'n klein webblad. Plaaslike berging is robuuster en leer lêerhantering; 'n netwerkvoer is opwindender en leer hoe data beweeg. Baie klasse doen die eerste een en vorder dan na die tweede.

Die paneelbord is waar syfers insig word. 'n Kolom syfers sê jou niks; dieselfde data as 'n lyngrafiek oor tyd sê jou die dag het voor die reën afgekoel en daarna warmer geword. Begin in 'n sigblad, leerders plak die register in, stip temperatuur teen tyd, en sien die patroon dadelik. 'n Meer ambisieuse groep kan 'n eenvoudige webblad bou wat die lewendige voer lees en dieselfde grafieke outomaties teken. Hou die eerste paneelbord vervelig en leesbaar: duidelike asetikette, sinvolle eenhede, een lyn per meting.

Eenvoudige voorspellingsreëls

Voorspelling klink na die moeilike deel; die skoolweergawe is 'n paar duimreëls wat aan jou drukregister gekoppel is. Die nuttigste sein is die neiging, nie die waarde nie: druk wat oor 'n paar uur gestadig val, beteken dikwels onstuimige of nat weer op pad, terwyl 'n gestadige styging op opklaring en kalmte dui. Koppel dit aan humiditeit wat teen die aand klim en jy kan 'n opregte oordeel vir die volgende oggend vel.

Skryf die reëls as gewone as-dan-stellings wat die leerders self ontwerp. As die druk sedert vanoggend met meer as 'n vasgestelde hoeveelheid geval het, merk reën as waarskynlik. Hulle sal soms verkeerd wees, en dit is juis die punt: om gister se voorspelling met vandag se lug te vergelyk, is die hele les. Soos die Kaap uit sy nat winter in die lente beweeg, gee 'n drukregister 'n klas iets konkreets om oor te stry.

Uitbreidings en die kernboodskap

Sodra die kernlus stewig is, is die lekker uitbreidings goedkoop. Voeg 'n waarskuwing by: 'n zoemer of LED wat afgaan wanneer 'n rypdrempel oorgesteek word, of 'n sein wanneer reën die eerste keer bespeur word. Vergelyk jou stasie met die amptelike rekord van die Suid-Afrikaanse Weerdiens vir dieselfde dag, en bespreek waarom 'n skooldak en 'n lughawe se aanloopbaan verskil. Skryf die syfers in vir 'n klaskompetisie, of gee die voltooide stasie aan volgende jaar se groep as 'n lopende datastel.

Bou klein, plaas versigtig, teken eerlik aan, en laat die grafiek die onderrig doen. 'n Weerstasie is een van die min projekte wat aanhou data gee lank nadat die punte ingegee is. As jy wil hê leerders moet een met leiding bou, loop ons vakansiewerkswinkels en weeklikse klasse projekte in presies hierdie vorm, en jy kan meer bouverslae in die nuuskamer deurblaai.

Gereelde vrae

Wat is die minimum stel vir 'n eerste weerstasie?

'n Mikrobeheerderbord, 'n gekombineerde temperatuur-en-humiditeitsensor, 'n manier om die lesings te stoor of te stuur, en 'n middel om hulle te stip. Alles anders, druk, reën en wind, is 'n opgradering wat jy byvoeg sodra daardie kernlus 'n week lank sonder toesig loop.

Hoe gereeld moet die stasie 'n lesing neem?

Elke vyftien tot dertig minute pas weer, wat stadig verander, en hou die register klein genoeg om maklik te stip. As jy 'n vinnige gebeurtenis soos 'n verbygaande storm najaag, sak na 'n lesing elke minuut vir daardie venster en keer dan terug na die stadiger ritme.