IR-Fernsteuerung

IRre Idee

Efe und Sophie lieben es, Elektroschrott zu neuem Leben zu erwecken.

Sie haben bei ihren Eltern alte Fernbedienungen gefunden und fragen sie, ob sie damit noch irgendetwas fernsteuern können. Efe packt seinen micro:bit aus und sagt:

„Ich denke damit könnte es funktionieren! Lass uns schnell im Internet dazu schlau machen:“

Infrarot (IR)-Fernsteuerungen senden für den Menschen nicht sichtbare (infrarote) Lichtpulse aus.

In der Fernbedienung ist eine Infrarot-LED, die sich in bestimmten Abständen ein- und ausschaltet.

Der Empfänger (der Fernseher/Beamer) kann diese Signale mit einem Sensor empfangen und je nach Länge und Abstand wie Morsezeichen auswerten.

Ebenso kann das auch der micro:bit, er benötigt dazu nur einen kleinen IR-Empfänger. So verbindest du diesen mit dem micro:bit.

“Das ist so cool. So hab ich jetzt statt zwei Button auf einmal mehr als 20 mit denen ich den micro:bit ansprechen kann. Ich lass mir mal bei jeder Taste ein anderes Symbol auf dem Display anzeigen. Später mache ich noch zwei Erweiterungsprojekte - ein ferngesteuertes Klavier und eine mehrfarbige LED steuern. Die Anleitung dafür findest du ganz unten bei #Weiterentwicklung!“

Aufgabenstellung

• Wir installieren eine Erweiterung und lesen damit die Signale des IR-Empfängers aus
• Anschließend fragen wir die Signale ab und reagieren darauf
• Genaue Anleitung unter #Eckpfeiler zur Programmierung

Materialien

• BBC micro:bit (mit USB-Kabel und Batterie)
• kleinen IR-Empfänger (z.B. von [Conrad])
• für Klavier: Lautsprecher (nicht benötigt wenn micro:bit v2 verwendet)
• für Mehrfarben-LED: einen Neopixel-Streifen mit 1-3 LEDs (microbit v1) oder 1-6 LEDs (micro:bit v2)
• Krokoklemmen

Zeitaufwand

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

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Du solltest bereits:

• ein Beispiel mit Ereignissteuerung und Variablen gemacht haben.

Beim Programmieren lernst bzw. übst du:

• ein bis zwei Erweiterungsmodule deinem Projekt hinzuzufügen
• auf bestimmte Werte des IR-Empfängers zu reagieren

Bei dieser Aufgabe lernst du auch:

• Elektronsiche Bauteile mit dem micro:bit verkabeln

Unterrichtsfächer

Werkerziehung, Informatik

Tipps und Hilfestellungen

Eckpfeiler zur Programmierung

• Zum Programmieren brauchen wir hier eine Erweiterung. Diese findest du in MakeCode über und dann
• Dann suchen nach ir und installiere makebit-ir-receiver

• Es erscheint nun der neue Block MakerBit und wenn du dort draufklickst IR Empfänger
• Die neu auftauchenden Blöcke verwenden wir gleich in einem ersten Programm zum Herausfinden der verwendeten IR-Kommandos der Fernbedienung. Code

makerbit.onIrButton(IrButton.Any, IrButtonAction.Pressed, function () {
    basic.showNumber(makerbit.irButton())
})
makerbit.connectIrReceiver(DigitalPin.P1, IrProtocol.NEC)

• Wenn man jetzt eine Taste auf der Fernbedienung drückt, wird am micro:bit ein Code/eine Zahl dargestellt. Notiert euch die Taste und den dazu passenden Code. Am besten in eine Tabelle, wie folgende:

Taste	Code
On/Off	0
Auto Set	232
Computer 1	28
Computer 2	156
...	...

• Die Blöcke für das Herausfinden der Codes können wir jetzt abändern.
• Um jetzt etwas mit der Fernbedienung auszulösen, müssen wir den empfangenen Code überprüfen und dann die passende Aktion ausführen. Beispiel: Wenn On/Off-Taste gedrückt, zeige Herz-Symbol. Code

makerbit.onIrButton(IrButton.Any, IrButtonAction.Pressed, function () {
    if (makerbit.irButton() == 0) {
        basic.showIcon(IconNames.Heart)
    }
})
makerbit.connectIrReceiver(DigitalPin.P1, IrProtocol.NEC)

• Zeige bei jeder Taste, die du auf der Fernbedienung drückst ein anderes Symbol.

• Probiere anschießend die Weiterentwicklungen #Ferngesteuertes Klavier und #Mehrfarbige LED aus.

Schritt für Schritt zur Lösung

(Das Schritt-für-Schritt Tutorial für dieses Projekt findest du [# hier].)

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?

Weiterentwicklung

Ferngesteuertes Klavier

• Für micro:bit v1 schließe die Lautsprecher an Pin 0 und GND an (V2 hat den Lautsprecher schon eingebaut)
• Spiele bei jeder auf der Fernbedienung gedrückten Taste einen anderen Ton ab.

Mehrfarbige LED

• Installiere die Erweiterung neopixel
• Verbinde dein Neopixel-Band mit deinem micro:bit Achte auf die richtige Verkabelung

1. Pin 0 vom micro:bit → Din von Neopixel
2. 3V vom micro:bit → +5V von Neopixel
3. GND vom micro:bit → GND von Neopixel

• Achtung:
  • setzte im Code die Helligkeit deines strip auf 20
  • schließe am micro:bit v1 höchstens 3 Neopixel an, am v2 kannst du bis zu 6 anschließen
  • zu viel Strom zerstört deinen micro:bit! Erklärung dafür hier.

• Ändere die Farbe der LED, je nachdem welche Taste gedrückt wurde. Ganzer Code hier

makerbit.onIrButton(IrButton.Any, IrButtonAction.Pressed, function () {
    if (makerbit.irButton() == 232) {
        strip.showColor(neopixel.colors(NeoPixelColors.Green))
    } else if (makerbit.irButton() == 0) {
        strip.showColor(neopixel.colors(NeoPixelColors.Blue))
    } else if (makerbit.irButton() == 156) {
        strip.showColor(neopixel.colors(NeoPixelColors.Purple))
    } else if (makerbit.irButton() == 28) {
        strip.showColor(neopixel.colors(NeoPixelColors.Yellow))
    } else if (makerbit.irButton() == 240) {
        strip.showRainbow(1, 360)
    } else if (makerbit.irButton() == 184) {
        strip.showColor(neopixel.colors(NeoPixelColors.Red))
    } else if (makerbit.irButton() == 120) {
        strip.showColor(neopixel.colors(NeoPixelColors.Orange))
    }
})
let strip: neopixel.Strip = null
makerbit.connectIrReceiver(DigitalPin.P1, IrProtocol.NEC)
strip = neopixel.create(DigitalPin.P1, 1, NeoPixelMode.RGB)
strip.setBrightness(20)