4.3.5 Earthquake Detection Alarm

4.3.5.1 Overview

Un detector de terremotos con alarma es un dispositivo que activa una alarma audible y visual al detectar ondas sísmicas o vibraciones mecánicas. Se utiliza principalmente para la alerta temprana de riesgos sísmicos.

En este proyecto, la pantalla OLED mostrará en tiempo real los valores detectados por el acelerómetro del micro:bit. Cuando se detecte una inclinación o un ligero movimiento, el altavoz emitirá un sonido y la matriz de 5×5 LED mostrará un patrón de alarma para advertir y recordar.

Estos dispositivos (refiriéndose específicamente a terminales receptores de alerta temprana de terremotos) se utilizan ampliamente en escuelas, hogares, lugares públicos y áreas de monitoreo de desastres geológicos. Su valor central radica en “correr contra el tiempo”.

4.3.5.2 Component Knowledge

Microbit Accelerometer

El LSM303AGR es un acelerómetro de muy bajo consumo y alto rendimiento integrado en la placa micro:bit, y se utiliza principalmente para la detección de movimientos en tres dimensiones (eje X, eje Y, eje Z). Integra un acelerómetro lineal digital y un magnetómetro para lograr una medición de actitud precisa. Las características principales de este sensor incluyen:

Interfaz de comunicación: Soporta la interfaz de bus serie I2C (compatible con modo estándar, fast mode, fast mode plus y high-speed mode, con tasas máximas hasta 100kHz, 400kHz, 1MHz y 3.4MHz) y la interfaz serie estándar SPI, facilitando la conexión con microcontroladores u otros periféricos.

Resolución: Puede configurarse con salida de 8 bits, 10 bits o 12 bits, dependiendo del modo de funcionamiento (por ejemplo: 8 bits en modo de bajo consumo y 12 bits en modo de alta resolución).

Ajuste de rango: El rango de aceleración puede programarse como ±2g, ±4g, ±8g o ±16g, satisfaciendo los requisitos de sensibilidad de diferentes escenarios de aplicación.

Las direcciones X, Y y Z correspondientes al acelerómetro se muestran a continuación:

4.3.5.3 Required Components

micro:bit V2 main board ×1	micro:bit shield ×1	OLED display ×1
micro USB cable ×1	4 pin wire ×1	battery holder ×1
AA battery(self-prepared) ×6

4.3.5.4 Wiring Diagram

⚠️ When wiring, please pay attention to the wire color.

OLED display	wire color	micro:bit shield pin	micro:bit board pin
GND	black	G	G
VCC	red	V2	V
SDA	blue	20	P20
SCL	green	19	P19

4.3.5.5 Code Flow

4.3.5.6 Test Code

⚠️ Consejo 1: Antes de descargar el código a la Microbit board, por favor importe el archivo de la biblioteca “oled_ssd1306.py” refiriéndose a “Importar biblioteca en MU” .

⚠️ Consejo 2: El umbral 900 y 1200 en la condición if() puede modificarse según la situación real.

Complete code:

'''
Theme: Earthquake detection alarm
Function: OLED displays information related to earthquake intensity and the microbit accelerometer controls a 5×5 dot matrix and speaker.
Compiling IDE: MU 1.2.0
Author: https://docs.keyestudio.com
'''
# importar bibliotecas relacionadas
from microbit import *
from oled_ssd1306 import *
import music

# inicializar y limpiar oled
initialize()  # inicializar oled
clear_oled()  # limpiar oled

def get_acceleration_strength():
    """
    Read the combined acceleration intensity of the accelerometer
    Return the magnitude of the total acceleration rate (unit: mg, milli-g)
    """
    # Leer los valores de aceleración en tres ejes
    x = accelerometer.get_x()
    y = accelerometer.get_y()
    z = accelerometer.get_z()

    # Calcular la aceleración sintética (módulo del vector)
    strength = (x**2 + y**2 + z**2) ** 0.5

    return strength

while True:
    strenght = get_acceleration_strength()  # Leer la intensidad detectada por el acelerómetro en la placa Microbit
    if strenght < 900 or strenght > 1200:    # Cuando la intensidad detectada por el acelerómetro es menor que 900 o mayor que 1200
       clear_oled()   # limpiar OLED
       add_text(0, 0, 'Earthquake Warning')  # Display the character string in the corresponding position of OLED
       add_text(0, 2, 'Earthquake Level: ')  # Display the character string in the corresponding position of OLED
       add_text(0, 4, str(int(strenght)))  # Display the value of strength in the corresponding position of OLED
       music.play("C4:1")   # el altavoz reproduce la nota C4
       display.show(Image.GHOST) # la matriz LED muestra un patrón de fantasma
    else: # o
       clear_oled()  # limpiar OLED
       display.clear() # Set the brightness of all LEDs to 0 (off)
       music.reset()  # sin tono
    sleep(500)

Brief explanation:

① Import libraries of microbit, oled_ssd1306 and music.

from microbit import *
from oled_ssd1306 import *
import music

② Initialize OLED pixels, clear the OLED.

initialize()  # inicializar oled
clear_oled()  # limpiar oled

③ Define the sub-function of the acceleration value detected by the micro:bit accelerometer.

def get_acceleration_strength():
    """
    Read the combined acceleration intensity of the accelerometer
    Return the magnitude of the total acceleration rate (unit: mg, milli-g)
    """
    # Leer los valores de aceleración en tres ejes
    x = accelerometer.get_x()
    y = accelerometer.get_y()
    z = accelerometer.get_z()

    # Calcular la aceleración sintética (módulo del vector)
    strength = (x**2 + y**2 + z**2) ** 0.5

    return strength

④ Assign the read acceleration value to the variable strength.

strenght = get_acceleration_strength()  # Leer la intensidad detectada por el acelerómetro en la placa Microbit

⑤ Judgement statement: if()…else…

When the detected acceleration value is less than 900 or greater than 1200, the OLED displays the string and the acceleration value, and the 5×5LED matrix shows , and the speaker alarms. Or else, the OLED and 5×5LED matrix shows nothing and the speaker does not sound.

if strenght < 900 or strenght > 1200:    # Cuando la intensidad detectada por el acelerómetro es menor que 900 o mayor que 1200
   clear_oled()   # limpiar OLED
   add_text(0, 0, 'Earthquake Warning')  # Display the character string in the corresponding position of OLED
   add_text(0, 2, 'Earthquake Level: ')  # Display the character string in the corresponding position of OLED
   add_text(0, 4, str(int(strenght)))  # Display the value of strength in the corresponding position of OLED
   music.play("C4:1")   # el altavoz reproduce la nota C4
   display.show(Image.GHOST) # la matriz LED muestra un patrón de fantasma
else: # o
   clear_oled()  # limpiar OLED
   display.clear() # Set the brightness of all LEDs to 0 (off)
   music.reset()  # sin tono

4.3.5.7 Test Result

Después de realizar las conexiones y alimentar mediante el cable micro USB, conecte la alimentación externa (6 pilas AA) para asegurar un suministro de energía suficiente, y haga clic “Flash” para descargar el código a la placa micro:bit.

Después de subir el código de prueba, presione el botón de reinicio en la parte trasera de la micro:bit.

Incline o agite ligeramente la placa micro:bit. Cuando el valor de aceleración detectado sea menor que 900 o mayor que 1200, la OLED mostrará la cadena y el valor, la matriz de 5×5 LED mostrará , y el altavoz emitirá la alarma. De lo contrario, la OLED y la matriz de 5×5 LED no mostrarán nada y el altavoz no sonará.

⚠️ Note: The building blocks in the experiment are not included in this kit.

(Consejo: Si no se observa ningún resultado, por favor presione el botón de reinicio de la placa micro:bit.)