Morse

Übertragen von Geheimcode

Hallo, ich bin Robi-x01 und ich möchte mich mit meiner Freundin unterhalten können, ohne dass dies jemand anderer versteht. Dazu verwenden wir ein Geheimsprache namens Morse. Diese Sprache hat genauso 2 Zeichen, einen Punkt und einen Strich. Wie soll das klappen?

Eine erste Begrüßung an dich:

Übrigends hatte der Morsecode sehr große Bedeutung in der Nachrichtenübertragung. Viele Informationen zum Morsecode findest du in Wikipedia Morsecode{:target="_blank"}.

[<a href="https://de.wikipedia.org/wiki/Morsecode" target="_blank"> Morsecode</a>]

Wir werden den Micro:bit verwenden, um die Sprache zu übertragen.

Wenn man Geheimsprache vereinbart, dann muss der Sender und der Empfänger genau diesselbe Verschlüsselung und Entschlüsselung verwenden. Dazu gibt es immer Tabellen die diese Schlüssel angeben. Hier diese Tabelle, diese Schlüsseltabelle dürfen nur Sender und Empfänger haben, wenn geheim kommuniziert wird.

Aufgabenstellung

Mit dem BBC micro:bit kannst du Zeichen anzeigen und auch übertragen. Entwickle ein Programm mit dem man einen Buchstaben (zB.A) in einen Mocrsecode umwandeln kann, damit du nicht jedes mal die Punkte und Striche angeben musst. Später sollte der Empfänger die gesendete Nachricht anzeigen und mit Hilfe der Morsetabelle in unsere Sprache übersetzen.

• Das Drücken der Taste A sollte einen Morsecode aussenden
• Beim Empfänger sollte dieser angezeigt werden.

Materialien

• Zwei BBC Micro:bit
• Papier und Stift
• Das ausgedrucke Morsealphabet (ausdruckbar mit rechter Maustaste und Grafik kopieren und drucken)

Zeitaufwand

• 2 Unterrichtseinheit

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Du solltest bereits

• Daten mit dem Micro:bit anzeigen können
• Den Zufallsgenerator verwenden können

Beim Programmieren lernst bzw. übst du

• Variablen zu verwenden
• Operatoren zu verwenden
• den Zufallsgenerator zu nutzen
• Bedingungen zu verwenden
• [Funk]-Verbindungen aufzunehmen
• Funksignale zu empfangen

Bei dieser Aufgabe lernst du auch

• ein NEUES Programm zu lesen und es zu interpretieren
• ein fremdes Programm zu ändern

Unterrichtsfächer

• Werken
• Informatik
• Deutsch
• Physik

Tipps und Hilfestellungen

Erforderliche Programmierblöcke

Ziel

• Die Tabelle sollte

Per Funk sollte ein Buchstaben versendet werden

• Per Funk sollte ein Morsecode versendet werden
• Diese Zustände entsprechen den 2 Möglichkeiten beim Münzwurf
• Es sollte jeweils die Anzahl der Treffer für "wahr" und für "falsch" gezählt werden.

Vereinbarung

• "Wahr bedeutet Kopf" und "Falsch bedeutet Zahl"

...

Blöcke

• Anstelle des Münzwurfs sollte der Zufallsgenerator "wahr" oder "falsch" liefern
• Der Zufallsgenerator sollte durch Schütteln des micro:bit aufgerufen werden
• Je nach Bedingung "wahr" oder "falsch" sollten verschiedene Aktionen stattfinden

input.onGesture(Gesture.Shake, function () {
if (true) {

} else {

}
})

• Bestimmte Tastenereignisse für Taste A, B und A+B - müssen Daten anzeigen <spoiler text="Block">

input.onButtonPressed(Button.A, function () {	
})
input.onButtonPressed(Button.AB, function () {
	
})
input.onButtonPressed(Button.B, function () {
	
})

</spoiler>

• Daten müssen angezeigt werden <spoiler text="Block">

basic.showNumber(0)

</spoiler>

• Bei Programmstart durchzuführen <spoiler text="Block">

basic.showNumber(0)

</spoiler>

• Variablen müssen angelegt und initialisiert werden <spoiler text="Block">

let anzahl_kopf = 0 let anzahl_zahl = 0

</spoiler>

• Variablen müssen hochgezählt werden <spoiler text="Block">

anzahl_zahl += 1 anzahl_kopf += 1

</spoiler>

• Variablen müssen addiert werden <spoiler text="Block">

let varx = anzahl_zahl + 1

</spoiler>

Eckpfeiler zur Umsetzung

• Programmiere den micro:bit-Zufallsgenerator so, dass durch Schütteln ein Wert "wahr" oder "falsch" ermittelt wird (= Kopf oder Zahl)
• Wenn Taster "A" gedrückt wird, soll die Anzahl Kopfwürfe gezeigt werden
• Wenn Taster "B" gedrückt wird, soll die Anzahl Zahlwürfe gezeigt werden
• Wenn Taster "A+B" gedrückt werden, soll die Summe der Würfe dargestellt werden
• Zufallswerte erhält man aus dem Menü Mathematik "Wähle zufälligen Wahr- und Falsch-Wert"
• Wird Wahr ermittelt, so soll der Buchstabe "K" für Kopf erscheinen, andernfalls "Z" für Zahl.
• Hier benötigt man die logische Verzweigung "Wenn ... dann ... sonst"
• Das System sollte über zwei Variablen protokollieren, wie oft Kopf und wie oft Zahl geworfen wurde

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

• Welche Regeln wurden für Kopf und Zahl festgelegt? Welche andere Regeln für "Kopf oder Zahl" gäbe es noch?
• Welche Diskussionspunkte ergaben sich während des Spiels?
• Wo wird im Alltag der Wirtschaft mit Zufallsgenerator gearbeitet?
• Wo braucht man bei einem Computerspiel den Zufallsgenerator.
• Wo war bei diesem Beispiel der Vorteil des Computers zu sehen, wo war er eher ein Nachteil?
• Bei welcher Erweiterungsstufe war es am schwierigsten, einen Programmcode zu erstellen.

Weiterentwicklung

• Schleife: Du kannst mit einer Schleife nicht nur jeweils einen Wurf produzieren, sondern gleich 100 oder gar 1000 Würfe
• Das bedeutet: Wenn einmal geschüttelt wird, werden gleich 1000 Würfe simuliert
• Nütze dabei den Vorteil des Computers – er kann sehr schnell rechnen

Noch eine Erweiterungsaufgabe

Analyse eines fremden Programmcodes:

• Was stellt dieser Programmcode dar?

Dieses Programm ist hier aufrufbar: Link