Audioalarm

Lass dein Federpenal überwachen

2 micro:bits A und B

Leon greift zum Federpenal und will den Radiergummi herausnehmen, aber er findet ihn nicht. Wo ist er nur?

Er fragt seine Nachbarin Emma: „Hast du meinen Radiergummi gesehen?“ Sie zuckt nur mit den Achseln.

Kann es sein, dass sich jemand etwas ausgeborgt hat, ohne Leon zu fragen? Da kommt ihm ein Gedankenblitz – der micro:bit könnte helfen ... Wenn er ihn das Federpenal überwachen lässt und dazu einen Lautsprecher anschließt, könnte er so etwas rasch entdecken. Jede Bewegung löst dann sofort einen Alarm aus und schlägt Radau. Probier es doch auch!

Aufgabenstellung

Der micro:bit soll bei jeglicher Bewegung ein Programm auslösen, das einen lauten Alarm abspielt, und so die Aufmerksamkeit aller in der Nähe befindlichen Personen auf sich ziehen. Dazu wird der micro:bit z.B. mit dem Federpenal verbunden, es reichen fürs Erste auch Gummibänder. Sobald jemand das Federpenal bewegt, löst das den Alarm aus und es ist eine Sirene zu hören.

Da der micro:bit selbst keinen Lautsprecher besitzt, ist ein kleiner Piezo-Lautsprecher o.Ä. notwendig, um den Alarm hören zu können. Weiters werden zur Verbindung des Lautsprechers mit dem micro:bit zwei Kabel mit jeweils zwei Krokodilklemmen benötigt. <spoiler text="Hinweis">Wie das genau geht, siehst du am besten hier: Hack_deine_Kopfhörer</spoiler> Du kannst fürs Erste das Beispiel auch völlig ohne Lautsprecher/Kopfhörer erstellen und testen. <spoiler text="Hinweis">Wenn du dieses Beispiel im Online-Editor http://makecode.microbit.org erstellst, wird auch ein Lautsprecher/Kopfhörer im Computer simuliert.</spoiler>

Materialien

• BBC micro:bit (enthält Platine, Kabel, Batterie)
• 2 Kabel mit Krokodilklemmen (z.B. rot/schwarz)
• 1 Piezo-Lautsprecher <spoiler text="Hinweis">Achte auf die Polung beim Lautsprecher: schwarz auf GND und rot auf PIN 0. Langer Pin(+), kurzer Pin(-)

Info: Der neue micro:bit v2 benötigt keinen externen Lausprecher mehr!</spoiler>

Zeitaufwand

• ca. 1 Schulstunde zur Programmierung
• ca. 1 Schulstunde für das anschließende Experimentieren

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Du lernst

• externe Verbindungen mit micro:bit und Krokodilklemmen herzustellen.
• Lautsprecher anzuschließen. <spoiler text="Hinweis">Achte auf die Polung beim Lautsprecher: schwarz auf GND und rot auf PIN 0.</spoiler>
• die ereignisgesteuerte Programmierung. <spoiler text="Hinweis">z.B. „wenn geschüttelt“</spoiler>
• Tonhöhe und Tondauer einzuschätzen, anzuwenden und zu verändern.
• Tonintervall eines Alarmsignals einzuschätzen, anzuwenden und zu verändern.

Unterrichtsfächer

Informatik, Musikerziehung, Physik

Tipps und Hilfestellungen

Erforderliche Programmierblöcke

Ereignissteuerung, Schleife, Bedingungen, Boolean, Musik

Eckpfeiler zur Programmierung

Sieh dir das Beispiel Hack_deine_Kopfhörer nochmal genau an, das ist die Grundlage für dieses Beispiel.

• Setze die Ereignissteuerung „wenn geschüttelt“ ein, um den Alarm zu starten.
• Der Alarm soll fortwährend eine Art Sirene mit dem micro:bit spielen. <spoiler text="Hinweis">Verwende dazu die Schleife „während wahr ... mache“.</spoiler>
• Überlege dir einen Alarm mit 2 Tönen aus dem Bereich Musik.

Versuche verschiedene Tonhöhen <spoiler text="Hinweis">Vorschlag: abwechselnd ein mittlerer und ein hoher Ton.</spoiler>

Versuche verschiedene Tonlängen <spoiler text="Hinweis">Vorschlag: z.B. 1/2 Takt.</spoiler>

Schritt für Schritt zur Lösung

Weitere Informationen, Hinweise und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der Lösungsseite zu diesem Beispiel.

Präsentation und Reflexion

• Stelle dein Ergebnis vor! Was ist dir besonders gut gelungen?
• Was hat dir bei der Entwicklung deines Produkts gefallen?
• Welche Schwierigkeiten hattest du? Wie konntest du diese lösen?
• Erläutere, wie du dein Produkt programmiert hast!
• Was war bei dieser Aufgabe interessant für dich?

Versuche die Antworten auf folgende Fragen durch Experimentieren und Internet-Recherche herauszufinden.

• Ab wann schlägt der Beschleunigungssensor/Bewegungsmelder an? Was kann hier verändert oder verbessert werden?
• Welche Töne bzw. Tonfolgen eignen sich besonders für einen Alarm?
• Wie kann das Programm beendet werden? Gibt es eine bessere Möglichkeit, den Alarm zu beenden?
• Was passiert, wenn der Piezo-Lautsprecher umgekehrt gepolt wird? Warum?

Weiterentwicklung

• Variationen Explosion am Display oder Ähnliches - grafische Erweiterung zusätzlich zum Audioalarm
• Komplexere Anwendungen Türalarm mit Beschleunigungssensor oder Magnetsensor
• Adaptionen, Neuentwicklungen Schwarm Alarmanlage (ein Empfänger mit Lautsprecher, viele Sender über Bluetooth)