Gewandempfehlung

Geschichte

Es war einmal...

Aufgabenstellung

Morsegerät historisch

Mithilfe von zwei BBC Micro:bit soll die Temperatur gemessen und angezeigt werden. Dazu soll ein BBC Micro:bit dauerhaft die Temperatur an einem zweiten schicken. Dieser soll die gemessene Temperatur anzeigen. Wenn die Temperatur unter 0 Grad fällt, soll ein Warnton ausgegeben werden.

Materialien

Morsetabelle

• Zwei BBC Micro:bit (Version V2 oder V1 mit Lautsprecher oder Kopfhörer)
• Papier und Stift
• Das gedruckte Morsealphabet (ausdruckbar mit der rechten Maustaste und "Grafik kopieren" und drucken)

Zeitaufwand

• 1-2 Unterrichtseinheit(en)

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Das wichtigste Morsewort

Du solltest bereits

• Daten mit dem Micro:bit anzeigen können
• Tastenfunktionen (A und B) verwenden können

Beim Programmieren lernst bzw. übst du

• Variable zu verwenden
• Operatoren zu verwenden
• Bedingungen zu verwenden
• Funkverbindungen aufzunehmen
• Funksignale zu empfangen

Bei dieser Aufgabe lernst du auch

• ein System für eine exakte Kommunikation zu entwerfen
• ein neues Programm zu erstellen
• ein fremdes Programm zu lesen und zu ändern

Unterrichtsfächer

• Werken
• Informatik
• Deutsch
• Physik

Tipps und Hilfestellungen

Welcher Buchstabe wird hier im Bild angezeigt?

Erforderliche Programmierblöcke

Ziel

• Nach Programmstart sollte ein Symbol zeigen, dass der Micro:bit bereit ist
• Taste A soll einen Punkt, Taste B einen Strich auf das Display schicken
• Per Funk sollte das Zeichen versendet werden
• Beim Empfänger soll das Zeichen angezeigt werden
• Erweiterung: Es sollte ein ganzes Wort versendet werden

Blöcke

• Ein Morsezeichen (. oder -) sollte per Tastendruck angezeigt werden <spoiler text="Block">

input.onButtonPressed(Button.A, function () {
    basic.showLeds(`
        . . . . .
        . . . . .
        . . # . .
        . . . . .
        . . . . .
        `)
})
input.onButtonPressed(Button.B, function () {
    basic.showLeds(`
        . . . . .
        . . . . .
        . # # # .
        . . . . .
        . . . . .
        `)
})

</spoiler>

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

basic.showLeds(`
    . . # . .
    # # # # #
    . . # . .
    . # . # .
    # . . . #
    `)
radio.setGroup(25)

</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)
• Daten müssen an den zweiten Micro.bit gesendet werden
• Gesendet können nur Buchstaben, Texte oder Ziffern sein - aber keine Bilder
• Blöcke zum Senden von Daten <spoiler text="Block">

input.onButtonPressed(Button.A, function () {
    radio.sendString(".")
})
input.onButtonPressed(Button.B, function () {
    radio.sendString("---")
})

</spoiler>

• Empfangen und Anzeigen von Daten <spoiler text="Block">

radio.onReceivedString(function(receivedString: string) {
    basic.showString(receivedString)  
})

</spoiler>

• Ausgeben von kurzem Sound <spoiler text="Block">

radio.onReceivedString(function(receivedString: string) {
    music.ringTone(Note.C)
    basic.pause(200)
})

</spoiler>

• Ausgeben von langem Sound <spoiler text="Block">

radio.onReceivedString(function(receivedString: string) {
    music.ringTone(Note.C)
    basic.pause(600)
})

</spoiler>

Eckpfeiler zur Umsetzung

• Versuche diese drei Zeichen (Strich, Punkt, Punkt) mit dem Micro:bit-Programm darzustellen auf dem Display darzustellen <spoiler text="Block">

input.onButtonPressed(Button.A, function () {
    basic.showLeds(`
        . . . . .
        . . . . .
        . . # . .
        . . . . .
        . . . . .
        `)
})
input.onButtonPressed(Button.B, function () {
    basic.showLeds(`
        . . . . .
        . . . . .
        . # # # .
        . . . . .
        . . . . .
        `)
})

</spoiler>

• Wenn gleiche Zeichen mehrmals hintereinander gesendet werden, kann man nicht erkennen, dass es mehrfach gesendet wurde (es wurde nur länger dargestellt): Sieh dir das Morsealphabet an, es bestehen manche Buchstaben beispielsweise aus 3 Punkten hintereinander, "...."
  • Überlegt eine Lösung zur besseren Lesbarkeit
  • Das Problem ist beim Anzeigen von "-.." bereits erkennbar.
  • Untersuche dieses <spoiler text="Bild 1"> </spoiler>

und dieses Bild 2 (ohne Zwischenphasen) <spoiler text="Bild2"> </spoiler>

• Du brauchst ein Lösung zur besseren Lesbarkeit <spoiler text="Tipp">

input.onButtonPressed(Button.A, function () {
    basic.showLeds(`
        . . . . .
        . . . . .
        . . . . .
        . . . . .
        . . . . .
        `)
})

</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

Optimierte Morsetabelle zum schnellen Lesen

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

• Welche Darstellungssymbole (-.) wurde für die beiden Morsezeichen auf dem Micro:bit gewählt, welche Darstellung könnte man noch verwenden?
• Wie habt ihr während der Übungen festgelegt, wer senden und wer empfangen darf?
• Wie funktionierte das Senden eines ganzen Wortes - habt ihr das versucht?
• Habt ihr das Senden und Empfangen auch in verschiedenen Räumen mit der Trennung von Sender und Empfänger probiert. Wenn ja, wie weit reicht das Signal des Micro:bit?
• Überlege, warum die Morsespezialistinnen diese rechts dargestellte Tabelle zum Nachschlagen der Morsezeichen lieber verwenden als die obere Liste? Suche beispielsweise das Zeichen .--- : es ist ein J.
• Welches wichtige Morsewort wird heute noch immer verwendet? Ein wichtiges Notsignal: ... --- ...
• Wie könnte man Morsesignale ganz ohne Computer, mit sehr einfachen Mitteln produzieren?
• Wie könnte man ein Morsegerät mit dem Micro:bit programmieren, das nur Lichtsignal aussendet?
• Wie könnte ein von euch entworfenes Gehäuse für den Micro:bit aussehen, damit dieser "besser in der Hand liegt"?

Weiterentwicklung

• Überlegt, wie man eine Bestätigung vom Empfänger programmieren könnte, damit der Sender immer weiß, dass das Zeichen richtig vom Empfänger gelesen werden konnte oder ob es wiederholt werden sollte und auch, ob das nächste gesendet werden kann.
• Wie könnte man gleich einen ganzen Buchstaben durch einen Tastendruck senden? Dh. man sendet gleich ein A oder B in Morsekodierung aus.
• Wie könnte man auf dem Sender-Micro:bit einen Buchstaben auswählen und dann wird er als Morsecode versendet (anstatt als Programmiererin jedes Mal den Buchstaben umzuprogrammieren)?
• Überlege andere Symbole für eine Geheimsprache - probiert diese auch auf dem Micro:bit aus.

Erweiterungsaufgabe

Analyse eines fremden Programmcodes:

• Ein Ausblick: Was stellt dieser komplizierte Programmcode dar? Arrays, die Supervariablen
• Es gibt Erweiterungsbeispiele mit dem Namen Morse 2, dort werden Anwendungen der hier gezeigten Beispiele dargestellt sein
• Es werden auch viele weitere neue Schritte des Programmierens gezeigt.
• Erweiterungsbeispiele: Morse2