Sonnenuhr

Elektronische Sonnenuhr – wie kann das funktionieren ...

Sonnenuhr

Zwei begeisterte IT-Freaks experimentieren gerade wieder einmal mit ihren Micro:Bits und denken über neue Anwendungen nach.

„Wie spät ist es eigentlich schon, ich soll heute um 18 Uhr daheim sein.“ fragt Lukas seinen Freund David.

„Warte, ich muss erst mein Handy suchen – es ist schon 10 Minuten vor 6 Uhr“ meint David.

Da hat Lukas eine Idee: „HEY – könnte man nicht auch den Micro:Bit als Uhr verwenden?“

„Vielleicht gar als Sonnenuhr!“ lacht darauf David.

„Ja, warum nicht, vielleicht können wir die Sensoren des Micro:Bits dazu nutzen! Das ist unser nächster Job!!! Denk du auch bis morgen darüber nach, wie wir das machen, ich hab schon eine Idee! - Tschau, bis morgen.“

Aufgabenstellung

• Zu allererst muss man einmal wissen, wie eine Sonnenuhr funktioniert.
• Wie kann mit dem Micro:Bit die Tageszeit berechnet und angezeigt werden?
• Welche Sensoren können dazu genutzt werden:

<spoiler>Notwendige Schritte:

• Am Micro:Bit muss ein Stift montiert werden, der einen Schatten wirft.
• Der Micro:Bit muss so gedreht werden, dass der Schatten des Stiftes immer genau auf die mittlere LED-Reihe fällt.
• Der Kompass-Sensor ermittelt, um wieviel Grad der Micro:Bit gedreht ist.
• Aus dem Wert der Drehung kann die Zeit berechnet werden.

</spoiler>

Materialien

Notwendige Materialien

• Micro:bit
• Ein Wattestäbchen <spoiler>Das Wattestäbchen muss auf einer Seite um 2 cm gekürzt werden.</spoiler>

Zeitaufwand

Micro:Bit mit Wattestäbchen

• nur 5 Minuten für die notwendigen Hardware-Arbeiten. <spoiler>Kürzen des Wattestäbchens mit einer Schere.

Wattestäbchen von unten durch das Loch bei Pin 2 am Micro:Bit stecken und senkrecht ausrichten.</spoiler>

• Zwei Schulstunden zum Entwickeln des Programms

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Du lernst ...

• ... Grundkenntnisse über die Abhängigkeit der Tageszeit vom Stand der Sonne
• ... Zusammenhang der Tageszeit und der Rotation der Erde
• ... Berechnung der Tageszeit aus dem Winkel der Erddrehung
• ... Formulieren und Kodieren der Berechnung der Tageszeit

Unterrichtsfächer

INF, M, GW

Tipps und Hilfestellung

• Nach dem Einschalten des Micro:Bits muss der Kompass-Sensor jedes Mal kalibriert werden. Dazu muss man auf dem 5x5 LED Display durch Neigen des Micro:Bits ein Kreis gezeichnet werden.
• Danach einmal den Kompass-Sensor testen und dabei einfach den Micro:Bit auf den Tisch legen und verdehen. Danach die Grad-Werte am Display ablesen.
• Dann den Micor:Bit so drhen, dass der Schatten des Stabes genau auf die mittlere LED-Reihe fällt.
• Nun
• Mache die Auswertung erst am Ende. Versuche als Vorarbeit zB einfach nach jedem Zählen die Werte für Lea und Jakob am Bildschirm auszugeben. Wenn das funktioniert, schreibe einen Code für "Wenn A+B gedrückt" und überlege dir genau, wann ein Ergebnis zählt, wann wer gewonnen hat und ob es vielleicht auch ein unentschieden geben kann!

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

Reflexion

1. Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein Projekt?
2. Was hat dir bei der Entwicklung deines Produkts gefallen?
3. Welche Schwierigkeiten hast du gehabt? Wie konntest du sie lösen?
4. Erläutere, wie du Programm aussieht!
5. Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
6. Was schätzt du, wie oft bei einmal Zähneputzen die Bürste bewegt wird? Schätze es zuvor und vergleiche deine Schätzung mit deinen Messergebnissen!
7. Vergleiche es mit deinen Mitschülerinnen und Mitschülern! Wie viele "Schrubbungen" sollten es mindestens sein, um der eigenen Gesundheit etwas Gutes zu tun?

Optionen und Erweiterung

• Expert_innen können auch noch die Zeit ermitteln, wie lange A und B jeweils geputzt haben und dann berechnen, wieviele „Bürstungen pro Minute“ A und B jeweils gemacht haben.