Frostwächter

Geschichte

„Aliza, hast du schon nachgeschaut, wie kalt es heute Nacht wird? Falls das Thermometer unter null Grad sinkt, muss ich unbedingt die Heizung im Gewächshaus einschalten – sonst erfrieren alle meine schönen Blumen!“ – „Ach, Papa, verlässt du dich wirklich auf die Wettervorhersage?“ Aliza schüttelt den Kopf. „Was soll ich denn sonst machen?“, antwortet dieser mit einem verzweifelten Blick. „Du weißt, wie sehr ich meine Pflanzen mag.“ Aliza überlegt kurz, dann lächelt sie. „Ich glaube, ich habe eine Idee – ich baue dir einen Frostwächter! Der misst dann immer die Temperatur und warnt dich, sollte es nur noch null Grad haben!“

Aufgabenstellung

Mithilfe von zwei BBC Micro:bit wird die Temperatur gemessen und angezeigt. Dazu schickt ein BBC Micro:bit dauerhaft die Temperatur an einem zweiten. Dieser zeigt die gemessene Temperatur an. Wenn die Temperatur unter 0 Grad fällt, soll ein Warnton ausgegeben werden. Der Akku soll dabei möglichst lange halten.

Materialien

• Zwei BBC Micro:bit (Version V2 oder V1 mit Lautsprecher für die Soundausgabe)

Zeitaufwand

• 1-2 Unterrichtseinheit(en)

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Du solltest bereits

• Daten mit dem Micro:bit übertragen können
• Bedingte Anweisungen kennen

Beim Programmieren lernst bzw. übst du

• Funkverbindungen aufzunehmen
• Funksignale zu empfangen
• Bedingungen zu verwenden
• die Soundausgabe zu verwenden

Bei dieser Aufgabe lernst du auch

• ein neues Programm zu erstellen

Unterrichtsfächer

• Werken
• Informatik
• Physik

Tipps und Hilfestellungen

Erforderliche Programmierblöcke

Ziel

• Nach Programmstart soll ein beliebiges Symbol zeigen, dass der Micro:bit, der die Temperatur misst, eingeschaltet ist.
• Um den Akku zu schonen, soll dieses Symbol möglichst schwach leuchten.
• Die Temperatur soll fortlaufend gemessen werden und alle 5 Minuten an einen weiteren Micro:bit gesendet werden.
• Beim einem weiteren Micro:bit soll die Temperatur angezeigt werden.
• Falls die Temperatur unter 0 Grad sinkt, soll ein Alarmton beim Empfänger abgespielt werden.

Blöcke

• Zwei Micro:bit sollen mit Funk verbunden werden. <spoiler text="Block">

radio.setGroup(47)

</spoiler>

• • Der Funkkanal muss für beide gleich lauten.
  • Kein anderes Kommunikations-Paar in der Klasse darf diesen Kanal benutzen (Kanal 1 bis 255 ist möglich).
• Beim Starten des Senders wird ein beliebiges Symbol angezeigt, um zu wissen, dass der Micro:bit eingeschaltet ist. Mit diesem Befehl kannst du die Helligkeit des Displays verringern, um den Akku zu schonen.<spoiler text="Block">

radio.setGroup(47)
led.setBrightness(5)
basic.showIcon(IconNames.Yes)

</spoiler>

• Block zum Senden der Temperatur <spoiler text="Block">

let receivedNumber = 0
basic.forever(function () {
    receivedNumber = input.temperature()
    radio.sendNumber(receivedNumber)
})

</spoiler>

• Block zum Empfangen und Anzeigen der Temperatur <spoiler text="Block">

radio.onReceivedNumber(function (receivedNumber) {
    basic.showNumber(receivedNumber)
})

</spoiler>

• Ausgeben des Sounds, wenn die Temperatur unter 0 Grad ist <spoiler text="Block">

radio.onReceivedNumber(function (receivedNumber) {
    basic.showNumber(receivedNumber)
    if (receivedNumber < 0) {
        music.startMelody(music.builtInMelody(Melodies.Chase), MelodyOptions.Forever)
    }
})

})

</spoiler>

Schritt für Schritt zur Lösung

Hinweise zur Lösungsfindung und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der Lösungsseite zu diesem Beispiel

Präsentation und Reflexion

Allgemein

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

Projektspezifisch

• Wie gut funktioniert der Temperatursensor im Vergleich zu einem gekauften Thermometer?
• Wie weit geht die Funkverbindung?
• Würdest du dich auf diesen Frostwächter verlassen?
• Was müsste sich an diesem Programm verbessern, damit du ihn tatsächlich einsetzen kannst?

Weiterentwicklung

• Überlege, ob es wirklich sinnvoll ist, die Temperatur dauerhaft an den Sender zu schicken? Wäre es nicht besser für den Akku, wenn das nur alle 5 Minuten passiert?

Erweiterungsaufgabe

• Programmiere den Frostwächter so, dass der Warnton bei gedrückter Taste "A" pausiert.
• Ein Micro:bit soll so programmiert werden, dass er die Temperatur misst. Bei Tastendruck "A" soll die kleinste gemessene Temperatur angezeigt werden und "B" das Maximum.