Sonnenuhr Lösung: Unterschied zwischen den Versionen
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== Grundsätzliche Überlegungen == | == Grundsätzliche Überlegungen == | ||
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* Daraus leitet sich die Rotation von 15 Grad pro Stunde und weiter die Drehung um 1 Grad alle 4 Minuten ab. | * Daraus leitet sich die Rotation von 15 Grad pro Stunde und weiter die Drehung um 1 Grad alle 4 Minuten ab. | ||
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: Es soll möglichst senkrecht ausgerichtet sein. | : Es soll möglichst senkrecht ausgerichtet sein. | ||
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: Zunächst erscheint auf dem | : Zunächst erscheint auf dem micro:mit folgender Text als Laufschrift: DRAW A CIRCLE | ||
: Nun durch Neigen in alle Richtungen einen Kreis auf der 5x5 LED Matrix zeichnen. | : Nun durch Neigen in alle Richtungen einen Kreis auf der 5x5 LED Matrix zeichnen. | ||
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* Wir weisen allen [[Variablen]] den Startwert 0 zu. <spoiler>Wir haben vier Variablen, die wir alle auf '''0''' setzen: RICHTUNG, STUNDE, MINUTE und SOMMERZEIT.</spoiler> | * Wir weisen allen [[Variablen]] den Startwert 0 zu. <spoiler>Wir haben vier Variablen, die wir alle auf '''0''' setzen: RICHTUNG, STUNDE, MINUTE und SOMMERZEIT.</spoiler> | ||
* | * Als Startbild wird eine stilisierte Sonnenuhr gezeigt, damit man weiß, dass das Programm läuft. Du könntest aber auch ein anderes Startbild gestalten! | ||
* Durch Drücken den Tasten A und B kann die Sommerzeit (Taste A) und Winterzeit (Taste B) eingestellt werden. | * Durch Drücken den Tasten A und B kann die Sommerzeit (Taste A) und Winterzeit (Taste B) eingestellt werden. | ||
; Nun wollen wir die elektronische Sonnenuhr zum Einsatz bringen: | ; Nun wollen wir die elektronische Sonnenuhr zum Einsatz bringen: | ||
* Wir richten den | * Wir richten den micro:bit durch Drehen so aus,dass der Schatten des | ||
: Wattestächens genau auf die mittlere LED-Reihe fällt. | : Wattestächens genau auf die mittlere LED-Reihe fällt. (Siehe Bild rechts) | ||
* Jetzt ermittelt der | * Jetzt ermittelt der micro:bit mit dem Kompasss-Sensor die Drehung (Grade). | ||
* Er berechnet daraus die Uhrzeit und zeigt diese an. [[Datei: Sommer_Winter.jpg|border|right|200px|Unser Startbildschirm]] | * Er berechnet daraus die Uhrzeit und zeigt diese an. [[Datei: Sommer_Winter.jpg|border|right|200px|Unser Startbildschirm]] | ||
* Zuerst die Stunden angezeigt dann als Trennung ein Bindestrich. | * Zuerst die Stunden angezeigt dann als Trennung ein Bindestrich. | ||
* Sommerzeit: Bindesrich mit einem Punkt links oben | * Sommerzeit: Bindesrich mit einem Punkt links oben | ||
* Winterzeit: Bindesrich mit einem Punkt rechts oben | * Winterzeit: Bindesrich mit einem Punkt rechts oben | ||
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* Nach einer Pause erfolgt die nächste Programmschleife. | * Nach einer Pause erfolgt die nächste Programmschleife. | ||
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Könnten bei Bedarf auch noch hier als Zwischenteil eingebaut werden. | Könnten bei Bedarf auch noch hier als Zwischenteil eingebaut werden. | ||
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; Beim Starten des Programms, was müssen wir alles festlegen? | ; Beim Starten des Programms, was müssen wir alles festlegen? | ||
: Eine mögliche Lösung für den Start? <spoiler text="Lösung"> | : Eine mögliche Lösung für den Start? <spoiler text="Lösung"> | ||
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; Umschaltung Sommerzeit - Winterzeit: | ; Umschaltung Sommerzeit - Winterzeit: | ||
: Taste A:Sommerzeit (Variable Sommerzeit = 1) Taste B: Winterzeit (Variable Sommerzeit = 0) <spoiler text="Lösung"> | : Taste A:Sommerzeit (Variable Sommerzeit = 1) Taste B: Winterzeit (Variable Sommerzeit = 0) <spoiler text="Lösung"> | ||
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; Kompass-Sensor auslesen und den Wert der Variablen RICHTUNG zuweisen, daraus Zeit berechnen. | |||
: Die Stunden erhält man, indem man die Grade durch 15 dividiert (Die Erde dreht sich pro Stunde um 15 Grad weiter). | |||
: Den Rest der Division multipliziert man mit 4 und erhält so die Minuten (alle 4 Minuten dreht sich die Erde um 1 Grad). <spoiler text="Lösung">[[Datei:SU_Zeit_berechnen.jpg|border|600px|Kompass-Sensor auslesen und Zeit berechnen]]</spoiler> | |||
; Korrektur der Zeit, da micro:bit um 180 Grad gedreht verwendet wird. | |||
: Wenn Sonne im Süden steht, fällt der Schatten nach Norden, dann wird 0 Grad angezeigt | |||
: Es ist aber dann 12 Uhr, daher Korrektur um 12 Stunden. <spoiler text="Lösung">[[Datei:SUZeitkorrektur.jpg|border|300px|Korrektur der Zit um 12 Stunden]]</spoiler> | |||
; Anzeige der Zeit in Stunden und Minuten | |||
: Danach kurze Pause. <spoiler text="Lösung">[[Datei:SU Zeitanzeige.jpg|border|300px|Anzeige der Uhrzeit in Stunden und Minuten]]</spoiler> | |||
; Gesamtes Programm <spoiler text="Lösung"> | |||
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Sommerzeit = 1 | |||
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. . # . . | |||
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Aktuelle Version vom 12. Dezember 2021, 10:30 Uhr
Grundsätzliche Überlegungen
- Die Voraussetzung für unser Programm ist die Erkenntnis bzw. das Verständnis, dass sich die Erde in 24 Stunden einmal um sich selbst dreht, also um 360 Grad.
- Daraus leitet sich die Rotation von 15 Grad pro Stunde und weiter die Drehung um 1 Grad alle 4 Minuten ab.
Vor dem Programmstart
- Fixierung und senkrechte Ausrichtung des Wattestäbchens
- Das Wattestäbchen soll möglichst fest im Loch an PIN 2 stecken.
- Es soll möglichst senkrecht ausgerichtet sein.
- Kalibrieren des Kompass-Sensors Nach jedem Hochladen des Programmes auf den micro:bit!!!
- Zunächst erscheint auf dem micro:mit folgender Text als Laufschrift: DRAW A CIRCLE
- Nun durch Neigen in alle Richtungen einen Kreis auf der 5x5 LED Matrix zeichnen.
- Jetzt ist der Kompass-Sensor startbereit und das Programm wird gestartet.
Verwendung der elektronischen Sonnenuhr
- Was muss beim Starten des Programms festgelegt werden?
- Wir weisen allen Variablen den Startwert 0 zu. <spoiler>Wir haben vier Variablen, die wir alle auf 0 setzen: RICHTUNG, STUNDE, MINUTE und SOMMERZEIT.</spoiler>
- Als Startbild wird eine stilisierte Sonnenuhr gezeigt, damit man weiß, dass das Programm läuft. Du könntest aber auch ein anderes Startbild gestalten!
- Durch Drücken den Tasten A und B kann die Sommerzeit (Taste A) und Winterzeit (Taste B) eingestellt werden.
- Nun wollen wir die elektronische Sonnenuhr zum Einsatz bringen
- Wir richten den micro:bit durch Drehen so aus,dass der Schatten des
- Wattestächens genau auf die mittlere LED-Reihe fällt. (Siehe Bild rechts)
- Jetzt ermittelt der micro:bit mit dem Kompasss-Sensor die Drehung (Grade).
- Er berechnet daraus die Uhrzeit und zeigt diese an.
- Zuerst die Stunden angezeigt dann als Trennung ein Bindestrich.
- Sommerzeit: Bindesrich mit einem Punkt links oben
- Winterzeit: Bindesrich mit einem Punkt rechts oben
- Dann werden die Minuten angezeigt.
- Nach einer Pause erfolgt die nächste Programmschleife.
Flussdiagramme
Könnten bei Bedarf auch noch hier als Zwischenteil eingebaut werden.
Befehle und Aufbau des Programmes
- Beim Starten des Programms, was müssen wir alles festlegen?
- Eine mögliche Lösung für den Start? <spoiler text="Lösung">
let Richtung = 0 let Stunde = 0 let Minute = 0 let Sommerzeit = 0 basic.showLeds(` . . # . . . . # . . . . # . . # . # . # . # # # . `) basic.pause(100)
</spoiler>
- Umschaltung Sommerzeit - Winterzeit
- Taste A:Sommerzeit (Variable Sommerzeit = 1) Taste B: Winterzeit (Variable Sommerzeit = 0) <spoiler text="Lösung">
let Sommerzeit = 0 input.onButtonPressed(Button.A, function () { Sommerzeit = 1 basic.showString("SZ") }) input.onButtonPressed(Button.B, function () { Sommerzeit = 0 basic.showString("WZ") })
</spoiler>
- Kompass-Sensor auslesen und den Wert der Variablen RICHTUNG zuweisen, daraus Zeit berechnen.
- Die Stunden erhält man, indem man die Grade durch 15 dividiert (Die Erde dreht sich pro Stunde um 15 Grad weiter).
- Den Rest der Division multipliziert man mit 4 und erhält so die Minuten (alle 4 Minuten dreht sich die Erde um 1 Grad). <spoiler text="Lösung"></spoiler>
- Korrektur der Zeit, da micro:bit um 180 Grad gedreht verwendet wird.
- Wenn Sonne im Süden steht, fällt der Schatten nach Norden, dann wird 0 Grad angezeigt
- Es ist aber dann 12 Uhr, daher Korrektur um 12 Stunden. <spoiler text="Lösung"></spoiler>
- Anzeige der Zeit in Stunden und Minuten
- Danach kurze Pause. <spoiler text="Lösung"></spoiler>
- Gesamtes Programm <spoiler text="Lösung">
input.onButtonPressed(Button.A, function () { Sommerzeit = 1 basic.showString("SZ") }) input.onButtonPressed(Button.B, function () { Sommerzeit = 0 basic.showString("WZ") }) let Sommerzeit = 0 let Richtung = 0 let Stunde = 0 let Minute = 0 Sommerzeit = 0 basic.showLeds(` . . # . . . . # . . . . # . . # . # . # . # # # . `) basic.pause(100) basic.forever(function () { Richtung = input.compassHeading() Stunde = Math.idiv(Richtung, 15) Minute = Richtung % 15 * 4 if (Stunde < 12) { Stunde += 12 } else { Stunde += -12 } if (Sommerzeit == 1) { Stunde += 1 } basic.showNumber(Stunde) basic.pause(200) if (Sommerzeit == 1) { basic.showLeds(` # . . . . . . . . . . # # # . . . . . . . . . . . `) } else { basic.showLeds(` . . . . # . . . . . . # # # . . . . . . . . . . . `) } basic.pause(100) // Anzeige Minuten basic.showNumber(Minute) // 2 Sekunden Pause basic.pause(2000) })
</spoiler>