Wearables

Mach dich sichtbar in der Dunkelheit!

Pflanzenwächter

„Ich kann mich einfach nicht entscheiden, welches Projekt ich für Werken machen soll.“

„Welche Gebiete interessieren dich denn besonders, Melina?"

„Na ja, Design taugt mir voll, aber ich finde auch technische Sachen total spannend.“

„OK, das könntest du ja kombinieren.“

„Wie meinst du das, Zalan?“

„Na ja, du könntest zum Beispiel Wearables entwerfen, das sind Kleidungsstücke oder Geräte, in die elektronische Hilfsmittel eingebaut sind.“

„Da habe ich jetzt aber überhaupt keine Idee dazu.“

„Wir könnten das Projekt ja gemeinsam machen, mir fällt da schon etwas ein!“

„Was denn?“

„Eine Warnweste mit LED bestückt, sodass das Joggen im Dunklen noch sicherer wird.“

https://de.wikipedia.org/wiki/Wearable_Computing

Aufgabenstellung

Der BBC micro:bit dient zur Steuerung des LED Streifens.

Wird die Taste A gedrückt, dann leuchtet der Streifen.

Wird die Taste B gedrückt, dann erlischt die Beleuchtung.

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• Zur Stromversorgung des LED-Streifens dient eine Powerbank.
• Dazu wird ein USB-Kabel an den LED-Streifen angelötet.
• Der kleinere Stecker wird dazu abgeschnitten und die Kabelenden an den LED Streifen gelötet.
• Vom micro:bit gelangt das Steuerungssignal über ein drittes Kabel auf den LED Streifen.
• Dazu wird von einem Kabel mit Krokoklemme ein Ende abgeschnitten und an den LED Streifen gelötet.

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Materialien

Material Pflanzenwächter

• BBC micro:bit
• 1 Kabel mit Krokodilklemme
• 1 Powerbank
• 1 (altes) zweipoliges USB-Kabel
• 1 LED Streifen 5V
• Lötkolben, Lötzinn, Lötfett
• Zange zum Abisolieren der Kabel
• Schrumpffolie

Zeitaufwand

• 3 Schulstunden für die Entwicklung von Ideen, zum Entwickeln des Programmes, für Löt- und Befestigunsarbeiten

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Du lernst

• vernetztes und fachübergreifendes Denken
• das Formulieren und Kodieren von Abläufen in formalen Algorithmen
• das Arbeiten mit Pins und Krokoklemmen
• Sensordaten zu lesen und zu interpretieren

Unterrichtsfächer

INF, WE

Tipps und Hilfestellung

Vorüberlegungen

• Wie befestigst du den LED-Streifen an der Warnweste?
• Wo und wie bringst du die Powerbank und das Batteriefach des micro:bits an der Warnweste an?

Ziel

Der micro:bit soll den Feuchtegrad der Erde mit einem Graph darstellen.<spoiler>

• Zu Beginn wollen wir nur die Feuchtigkeit messen
• Danach können wir auch Sensordaten und Werte am micro:bit anzeigen lassen
• Verschwende keine Energie und optimiere deinen Code

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Erforderliche Programmierblöcke

1. Variable <spoiler text="Block"> </spoiler>
2. Verschachtelte bedingte Anweisungen <spoiler text="Block"> </spoiler>
3. dauerhaft <spoiler text="Block"> </spoiler>
4. beim Start <spoiler text="Block"> </spoiler>
5. schreibe analogen Pin <spoiler text="Block"> </spoiler>
6. zeichne Balkendiagramm <spoiler text="Block"> </spoiler>

Eckpfeiler zur Programmierung

Durch Ansteuern eines Pins gibt dieser einen Strom aus.

Wir lesen die Spannung an einem weiteren Pin aus und bilden diesen Wert in einer Variable ab.

Variablen können auf der LED Matrix grafisch dargestellt werden.

Die Werte der Variablen können auch als Zahl auf der LED Matrix dargestellt werden. In unserem Fall nur dann, wenn der Knopf A gedrückt wird.

Schritt für Schritt zur Lösung

Hinweise zur Lösungsfindung und die Lösung findest du auf der Lösungsseite zu diesem Beispiel.

Präsentation und Reflexion

1. Stelle dein Ergebnis vor!
2. Was kann dein Messgerät? Messen andere micro:bits gleiche Werte?
3. Vergleiche die Werte unterschiedlicher Blumentöpfe.
4. Hast du aussagekräftige Werte bekommen? Kannst du damit eine Skala erstellen?
5. Was hat dir bei der Entwicklung deines Produkts gefallen?
6. Welche Schwierigkeiten hattest du? Wie konntest du sie lösen?
7. Erläutere, wie dein Programm aussieht!
8. Was war bei dieser Aufgabe interessant für dich?

Weiterentwicklung

• Andere Kleidungsstücke (Mütze, Kappe,...) mit LED versehen
• Die Steuerung der LED mit dem Helligkeitssensor des BBC micro:bit kopplen