Audioalarm: Unterschied zwischen den Versionen

Aus microbit - Das Schulbuch
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Wer kennt das nicht? Man greift zum Federpenal und sucht den Radiergummi. Wo ist er nur? Kann es sein, dass sich jemand ohne mein Wissen etwas ausgeborgt hat?
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Leon greift zum Federpenal und will den Radiergummi herausnehmen, aber er findet ihn nicht. Wo ist er nur?  
Der micro:bit hilft uns so etwas zu verhindern, wenn wir ihn das Federpenal überwachen lassen und einen Lautsprecher angeschlossen haben. Jede Bewegung löst sofort einen Alarm aus.  
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:Er fragt seine Nachbarin Emma: „Hast du meinen Radiergummi gesehen?“ Sie zuckt nur mit den Achseln.
Probiere es doch selbst
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Kann es sein, dass sich jemand etwas ausgeborgt hat, ohne Leon zu fragen? Da kommt ihm ein Gedankenblitz – der micro:bit könnte helfen ... Wenn er ihn das Federpenal überwachen lässt und dazu einen Lautsprecher anschließt, könnte er so etwas rasch entdecken. Jede Bewegung löst dann sofort einen Alarm aus und schlägt Radau. Probier es doch auch!
  
== [[Datei:icon_gluehbirne.png|20px|Icon]] Anforderungen ==
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== [[Datei:icon_gluehbirne.png|20px|Icon]] Aufgabenstellung ==
micro:bit A und B, so heißen die beiden in diesem Beispiel, senden und empfangen Nachrichten. micro:bit A sendet ein ♥ an micro:bit B, worauf hin dieser den Empfang bestätigt und das ♥ anzeigt.  
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Der micro:bit soll bei jeglicher Bewegung ein Programm auslösen, das einen lauten Alarm abspielt, und so die Aufmerksamkeit aller in der Nähe befindlichen Personen auf sich ziehen.
Umgekehrt sendet micro:bit B ein ♦ an micro:bit A, der es nun wiederum anzeigt.
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Dazu wird der micro:bit z.B. mit dem Federpenal verbunden, es reichen fürs Erste auch Gummibänder. Sobald jemand das Federpenal bewegt, löst das den Alarm aus und es ist eine Sirene zu hören.
Probiere es doch selbst.
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Da der micro:bit selbst keinen Lautsprecher besitzt, ist ein kleiner Piezo-Lautsprecher o.Ä. notwendig, um den Alarm hören zu können.
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Weiters werden zur Verbindung des Lautsprechers mit dem micro:bit zwei Kabel mit jeweils zwei&nbsp;Krokodilklemmen benötigt. <spoiler text="Hinweis">Wie das genau geht, siehst du am besten hier: [[Hack_deine_Kopfhörer]]</spoiler>
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Du kannst fürs Erste das Beispiel auch völlig ohne Lautsprecher/Kopfhörer erstellen und testen. <spoiler text="Hinweis">Wenn du dieses Beispiel im Online-Editor http://makecode.microbit.org erstellst, wird auch ein Lautsprecher/Kopfhörer im Computer simuliert.</spoiler>
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== [[Datei:icon_material.png|20px|Icon]] Materialien ==
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* BBC micro:bit (enthält Platine, Kabel, Batterie)
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* 2 Kabel mit Krokodilklemmen (z.B. rot/schwarz)
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* 1 Piezo-Lautsprecher <spoiler text="Hinweis">Achte auf die Polung beim Lautsprecher: schwarz auf GND und rot auf PIN 0. Langer Pin(+), kurzer Pin(-)
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Info: Der neue micro:bit v2 benötigt keinen externen Lausprecher mehr!</spoiler>
  
 
== [[Datei:icon_sanduhr.png|20px|Icon]] Zeitaufwand ==
 
== [[Datei:icon_sanduhr.png|20px|Icon]] Zeitaufwand ==
  
* Etwa 2 Schulstunden zum Programmieren. Der Einsatz vom Kompass wird empfohlen beim Wandern, Radfahren, bei Exkursionen, Schulausflügen, ...
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* ca. 1 Schulstunde zur Programmierung
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* ca. 1 Schulstunde für das anschließende Experimentieren
  
 
== [[Datei:Icon_puzzle3.png|20px|Icon]] Schwierigkeitsgrad ==
 
== [[Datei:Icon_puzzle3.png|20px|Icon]] Schwierigkeitsgrad ==
[[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternLeer.png|30px|borderless]]
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:[[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternLeer.png|30px|borderless]]
  
 
== [[Datei:Icon_brain.png|20px|Icon]] Kompetenzen ==
 
== [[Datei:Icon_brain.png|20px|Icon]] Kompetenzen ==
Voraussetzungen
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Du lernst
*Mathematik: Winkel, Ungleichungen
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*externe Verbindungen mit micro:bit und Krokodilklemmen herzustellen.
*Geographie: Himmelsrichtungen, Kompass
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*Lautsprecher anzuschließen. <spoiler text="Hinweis">Achte auf die Polung beim Lautsprecher: schwarz auf GND und rot auf PIN 0.</spoiler>
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*die ereignisgesteuerte Programmierung. <spoiler text="Hinweis">z.B. „wenn geschüttelt“</spoiler>
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*Tonhöhe und Tondauer einzuschätzen, anzuwenden und zu verändern.
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*Tonintervall eines Alarmsignals einzuschätzen, anzuwenden und zu verändern.
  
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== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==
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Informatik, Musikerziehung, Physik
  
Du lernst
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== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellungen ==
*Variablen einsetzen und deren Wert festlegen durch einen Sensor,
 
*«Wenn – Dann – Ansonsten» Bedingungen anwenden,
 
*logische Operatoren anwenden,
 
*dich in unbekanntem Gelände orientieren.
 
 
 
  
Bei den Erweiterungen lernst du
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=== Erforderliche Programmierblöcke ===
* Vor- und Nachteile von einem analogen und einem digitalen Kompass identifizieren,  
+
[[Ereignissteuerung]], [[Schleifen#Befehlsblöcke|Schleife]], [[Bedingte_Anweisungen#Wenn-Dann|Bedingungen]], [[Boolean]], [[Musik]]
* Kompassausrichtungen in verschiedenen Arten mit unterschiedlicher Genauigkeit anzeigen,
 
* was Geocaching ist und was du dazu brauchst.
 
  
== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==
+
=== Eckpfeiler zur Programmierung ===
INF, GW
+
Sieh dir das Beispiel [[Hack_deine_Kopfhörer]] nochmal genau an, das ist die Grundlage für dieses Beispiel.
  
== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellung ==
+
*Setze die [[Ereignisse#Weitere_Möglichkeiten_für_Ereignisse|Ereignissteuerung]] „wenn geschüttelt“ ein, um den Alarm zu starten.
Was soll herauskommen?
+
*Der Alarm soll fortwährend eine Art Sirene mit dem micro:bit spielen. <spoiler text="Hinweis">Verwende dazu die [[Schleife]] „während wahr ... mache“.</spoiler>
*Je nach Ausrichtung des Micro:bit soll die Himmelsrichtung angezeigt werden.[[Datei:ergebnis.png|right|border|Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.]]
+
*Überlege dir einen Alarm mit 2 Tönen aus dem Bereich [[Musik]].
 +
::Versuche verschiedene Tonhöhen <spoiler text="Hinweis">Vorschlag: abwechselnd ein mittlerer und ein hoher Ton.</spoiler>
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::Versuche verschiedene Tonlängen <spoiler text="Hinweis">Vorschlag: z.B. 1/2 Takt.</spoiler>
  
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=== [[Audioalarm_Loesung|Schritt für Schritt zur Lösung]] ===
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Weitere Informationen, Hinweise und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der [[Audioalarm_Loesung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]].
  
Kompass - Coding
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== [[Datei:presentation.png|20px|Icon]] Präsentation und Reflexion ==
*Die Richtung wird in Grad gemessen. <spoiler text="Code">[[Datei:Kompassausrichtung.png|border|Ausrichtung auslesen]] </spoiler>
 
*Um die aktuelle Richtung zu merken, ist es hilfreich, eine Variable zu verwenden. Verwende für die Variable einen sinnvollen Namen.<spoiler text="Variable"> Z.B. [[Datei:Richtung.png|border|Variable Richtung]]</spoiler>
 
*Die 4 Haupthimmelsrichtungen werden mit den Abkürzungen N, S, W, O angezeigt. <spoiler text="Code"> Z.B. [[Datei:Zeichenanzeige.png|border|Zeichen ausgeben]]</spoiler>
 
*Mit Verzweigungen und logischen Operatoren kannst du abfragen, welche Himmelsrichtung angezeigt werden muss. <spoiler text="Code"> [[Datei:Verzweigungsvarianten.png|border|Verzweigungen]]</spoiler>
 
*Der Vorgang soll dauerhaft wiederholt werden.<spoiler text="Code">[[Datei:Dauerhaft.png|border|dauerhaft wiederholen]]</spoiler>
 
Weitere Tipps zur Lösungsfindung und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der [[Kompass Lösung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]].
 
Auf der Lösungseite findest du auch Links, die zum Bearbeiten der Erweiterungen hilfreich sind.
 
  
== Reflexion ==
+
* Stelle dein Ergebnis vor! Was ist dir besonders gut gelungen?
===Allgemein===
 
* Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein Projekt?  
 
 
* Was hat dir bei der Entwicklung deines Produkts gefallen?  
 
* Was hat dir bei der Entwicklung deines Produkts gefallen?  
* Welche Schwierigkeiten hast du gehabt? Wie konntest du diese lösen?
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* Welche Schwierigkeiten hattest du? Wie konntest du diese lösen?
* Erläutere, wie du dein Produkt programmiert hast! (Fachkompetenz stärken)
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* Erläutere, wie du dein Produkt programmiert hast!
* Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?
+
* Was war bei dieser Aufgabe interessant für dich?
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<b>Versuche die Antworten auf folgende Fragen durch Experimentieren und Internet-Recherche herauszufinden.</b>
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*Ab wann schlägt der Beschleunigungssensor/Bewegungsmelder an? Was kann hier verändert oder verbessert werden?
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*Welche Töne bzw. Tonfolgen eignen sich besonders für einen Alarm?
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*Wie kann das Programm beendet werden? Gibt es eine bessere Möglichkeit, den Alarm zu beenden?
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*Was passiert, wenn der Piezo-Lautsprecher umgekehrt gepolt wird? Warum?
  
===Projektspezifisch===
+
== [[Datei:icon_plus.png|20px|Icon]] Weiterentwicklung ==
*Wie funktioniert dein Kompass? Welche Blöcke hast du verwendet?
+
*Variationen [[Datei:Iconmonstr-arrow-20re-120.png|20px]] Explosion am Display oder Ähnliches - grafische Erweiterung zusätzlich zum Audioalarm
*Was hast du beim Erstellen vom Kompass über Himmelsrichtungen gelernt?
+
*Komplexere Anwendungen [[Datei:Iconmonstr-arrow-20re-120.png|20px]] Türalarm mit Beschleunigungssensor oder Magnetsensor
*Hast du schon einmal einen Kompass verwendet? Wenn ja, wie? Vergleiche deinen Micro:bit Kompass mit einem richtigen Kompass? Worin unterscheiden sich die beiden Geräte? Sammle die Vor- und Nachteile beider Geräte!
+
*Adaptionen, Neuentwicklungen [[Datei:Iconmonstr-arrow-20re-120.png|20px]] Schwarm Alarmanlage (ein Empfänger mit Lautsprecher, viele Sender über Bluetooth)
*Was brauchst du zusätzlich zur Karte und zum Kompass, um dich in der Natur orientieren zu können?
 
  
== Optionen und Erweiterungen ==
+
<htmlet>makecode_embed</htmlet>
[[Datei:Kompass_analog5_klein.jpg|width="300"|right|analoger Kompass: Wasserschale mit magnetisierter Nadel, schwimmend auf Korkstück]]
 
*Baue einen analogen Kompass mit einer Nadel, einem Magnet, einem Korkstück und einer Schüssel Wasser. Zeigt dein analoger Kompass dieselbe Himmelsrichtung an wie dein digitaler Kompass im Micro:bit?
 
*Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem Micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
 
*Ein Kompass zeigt normalerweise keine Buchstaben oder Zeichen an, sondern die Kompassnadel zeigt nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
 
*Kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen lassen?
 
*Ein digitaler Kompass muss manchmal kalibriert werden. Finde heraus, was das bedeutet und wie das mit deinem micro:bit funktioniert.
 
*Wie kannst du deinen Micro:bit Kompass zum Geocaching verwenden? Was brauchst du dazu?
 

Aktuelle Version vom 17. Mai 2022, 08:38 Uhr

Icon Lass dein Federpenal überwachen

2 micro:bits A und B

Leon greift zum Federpenal und will den Radiergummi herausnehmen, aber er findet ihn nicht. Wo ist er nur?

Er fragt seine Nachbarin Emma: „Hast du meinen Radiergummi gesehen?“ Sie zuckt nur mit den Achseln.

Kann es sein, dass sich jemand etwas ausgeborgt hat, ohne Leon zu fragen? Da kommt ihm ein Gedankenblitz – der micro:bit könnte helfen ... Wenn er ihn das Federpenal überwachen lässt und dazu einen Lautsprecher anschließt, könnte er so etwas rasch entdecken. Jede Bewegung löst dann sofort einen Alarm aus und schlägt Radau. Probier es doch auch!

Icon Aufgabenstellung

Der micro:bit soll bei jeglicher Bewegung ein Programm auslösen, das einen lauten Alarm abspielt, und so die Aufmerksamkeit aller in der Nähe befindlichen Personen auf sich ziehen. Dazu wird der micro:bit z.B. mit dem Federpenal verbunden, es reichen fürs Erste auch Gummibänder. Sobald jemand das Federpenal bewegt, löst das den Alarm aus und es ist eine Sirene zu hören.

Da der micro:bit selbst keinen Lautsprecher besitzt, ist ein kleiner Piezo-Lautsprecher o.Ä. notwendig, um den Alarm hören zu können. Weiters werden zur Verbindung des Lautsprechers mit dem micro:bit zwei Kabel mit jeweils zwei Krokodilklemmen benötigt. Hinweis

Du kannst fürs Erste das Beispiel auch völlig ohne Lautsprecher/Kopfhörer erstellen und testen. Hinweis

Icon Materialien

  • BBC micro:bit (enthält Platine, Kabel, Batterie)
  • 2 Kabel mit Krokodilklemmen (z.B. rot/schwarz)
  • 1 Piezo-Lautsprecher Hinweis


Icon Zeitaufwand

  • ca. 1 Schulstunde zur Programmierung
  • ca. 1 Schulstunde für das anschließende Experimentieren

Icon Schwierigkeitsgrad

borderlessborderlessborderless

Icon Kompetenzen

Du lernst

  • externe Verbindungen mit micro:bit und Krokodilklemmen herzustellen.
  • Lautsprecher anzuschließen. Hinweis
  • die ereignisgesteuerte Programmierung. Hinweis
  • Tonhöhe und Tondauer einzuschätzen, anzuwenden und zu verändern.
  • Tonintervall eines Alarmsignals einzuschätzen, anzuwenden und zu verändern.

Icon Unterrichtsfächer

Informatik, Musikerziehung, Physik

Icon Tipps und Hilfestellungen

Erforderliche Programmierblöcke

Ereignissteuerung, Schleife, Bedingungen, Boolean, Musik

Eckpfeiler zur Programmierung

Sieh dir das Beispiel Hack_deine_Kopfhörer nochmal genau an, das ist die Grundlage für dieses Beispiel.

  • Setze die Ereignissteuerung „wenn geschüttelt“ ein, um den Alarm zu starten.
  • Der Alarm soll fortwährend eine Art Sirene mit dem micro:bit spielen. Hinweis
  • Überlege dir einen Alarm mit 2 Tönen aus dem Bereich Musik.
Versuche verschiedene Tonhöhen Hinweis
Versuche verschiedene Tonlängen Hinweis


Schritt für Schritt zur Lösung

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

Icon Präsentation und Reflexion

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

Versuche die Antworten auf folgende Fragen durch Experimentieren und Internet-Recherche herauszufinden.

  • Ab wann schlägt der Beschleunigungssensor/Bewegungsmelder an? Was kann hier verändert oder verbessert werden?
  • Welche Töne bzw. Tonfolgen eignen sich besonders für einen Alarm?
  • Wie kann das Programm beendet werden? Gibt es eine bessere Möglichkeit, den Alarm zu beenden?
  • Was passiert, wenn der Piezo-Lautsprecher umgekehrt gepolt wird? Warum?

Icon Weiterentwicklung

  • Variationen Iconmonstr-arrow-20re-120.png Explosion am Display oder Ähnliches - grafische Erweiterung zusätzlich zum Audioalarm
  • Komplexere Anwendungen Iconmonstr-arrow-20re-120.png Türalarm mit Beschleunigungssensor oder Magnetsensor
  • Adaptionen, Neuentwicklungen Iconmonstr-arrow-20re-120.png Schwarm Alarmanlage (ein Empfänger mit Lautsprecher, viele Sender über Bluetooth)