Wetterstation: Unterschied zwischen den Versionen

Aus microbit - Das Schulbuch
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Du lernst
 
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* die '''[https://de.wikipedia.org/wiki/Steigung#Steigung_einer_Geraden Steigung einer Geraden]''' mit 2-Punkt-Kalibrierung auszurechnen (Mathematik) <spoiler>[[File:Wiki slope in 2d.svg|thumb left|Wiki Steigung in 2D]]</spoiler>
 
 
* das Formulieren und Kodieren von Abläufen in formalen Algorithmen (Informatik)
 
* das Formulieren und Kodieren von Abläufen in formalen Algorithmen (Informatik)
 
* das Arbeiten mit Pins und Krokoklemmen-Kabel (Technisches Werken)
 
* das Arbeiten mit Pins und Krokoklemmen-Kabel (Technisches Werken)
 
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* '''Sensordaten analog ''' einzulesen und zu interpretieren
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* '''Sensordaten digital''' einzulesen und zu interpretieren
* mit '''Variablen zu rechnen''' durch Anwendung von '''mathematischen Operationen''' (+ - x ÷)
+
* Erweiterungen von Dritten in Makcode einzubinden und zu verwenden
* das Ergebnis einer mathematischen Operation zu '''runden'''
+
* Daten in der '''Konsole des Browsers''' bei angeschlossenem micro:bit auszugeben
* selbst ermittelte Werte einer Kalibrierung zur '''Umrechnung von Messwerten''' einzusetzen
 
  
 
== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==
 
== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==

Version vom 30. Dezember 2021, 18:14 Uhr

  Template, muss noch geändert werden

Icon Luftfeuchtigkeit und Raumtemperatur exakt messen, geht das?

Detailansicht der digtalen Schaltung
„Sag mal Bernhard, sind dein Augen auch so trocken?“
„Ja, eigentlich schon! Ich glaube, das muss wohl am ständigen Heizen in der kalten Jahreszeit liegen. Was meinst du, Martina?“
„Ja, genau. Das könnten wir doch gleich einmal messen. Meinst du das geht mit dem micro:bit?“
„Martina, das geht schon. Einfach einen externen Sensor an den micro:bit anhängen und schon können wir Luftfeuchtigkeit und Temperatur messen. Mit ein paar Krokoklemmen-Kabeln ist das gleich erledigt.
„Wenn das so einfach geht, dann lass uns das doch gleich ausprobieren, Bernhard. Einverstanden?“

Icon Aufgabenstellung

Der BBC micro:bit dient als Messgerät für die Luftfeuchtigkeit und Raumtemperatur ohne dabei die CPU Abwärme mit zu messen.
Sobald der micro:bit mit Strom versorgt ist und sich an die Umgebungstemperatur angepasst hat, misst er dauerhaft und zeigt die Messwerte als Graph in der Konsole des Browsers.
Wird die Taste A gedrückt, zeigt er den Wert der Temperatur als Zahl.
Wird die Taste B gedrückt, zeigt er den Wert der Luftfeuchtigkeit als Zahl.

Hinweis


Icon Materialien

  • BBC micro:bit
  • 3 Krokodilklemmen-Kabel (unterschiedliche Farben) Hinweis
  • 1 digitaler Sensor DHT11/ DHT22 Hinweis
  • etwas Zeit bei plötzlichem Temperaturwechsel zur Akklimatisierung

Icon Zeitaufwand

  • ca. 1 Schulstunde zur Erklärung und zum Aufbau und der digitalen Schaltung
  • ca. 1-2 Schulstunden zum Entwickeln des Programmes und für erste Messungen Hinweis


Icon Schwierigkeitsgrad

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Icon Kompetenzen

Das solltest du bereits können:

  • eine Variable erstellen und Werte zuweisen können
  • Programmbefehle den Knöpfen A und B zuordnen können
  • einen Text anzeigen können
  • eine Anzeige der LEDs selbst zeichnen können


Du lernst

  • das Formulieren und Kodieren von Abläufen in formalen Algorithmen (Informatik)
  • das Arbeiten mit Pins und Krokoklemmen-Kabel (Technisches Werken)


  • Sensordaten digital einzulesen und zu interpretieren
  • Erweiterungen von Dritten in Makcode einzubinden und zu verwenden
  • Daten in der Konsole des Browsers bei angeschlossenem micro:bit auszugeben

Icon Unterrichtsfächer

INF, Physik, TW

Icon Tipps und Hilfestellung

Ziel

Der micro:bit soll die Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit messen und dauerhaft in der Konsole als Graph darstellen. Auf Knopfdruck A erscheint die Temperatur und auf Knopfdruck B die Luftfeuchtigkeit.
Hinweis


Erforderliche Programmierblöcke

  1. beim Start Block *
  2. zeige LEDs Block *
  3. pausiere Block
  4. wenn Knopf A gedrückt Block
  5. digitale Werte von Sensor-Pin einlesen (Erweiterung) Block *
  6. zeige TextBlock *

Eckpfeiler zur Programmierung

  1. Durch Ansteuern des digitalen Sensors über einen Pin übergibt dieser die aktuellen Messwerte an den micro:bit.
  2. Wir lesen danach entweder die Temperatur oder die Luftfeuchtigkeit, und geben diese Werte jeweils auf Knopfdruck aus.
  3. Wenn der Knopf A gedrückt wird soll die Temperatur erscheinen. Und bei Drücken von Knopf B soll die Luftfeuchtigkeit angezeigt werden.
  4. Schritt für Schritt zur Lösung

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

    Icon Präsentation und Reflexion

    1. Stelle dein Ergebnis vor!
    2. Was kann dein Messgerät? Messen andere micro:bits und deren elektronische Temperaturschaltung (Thermistor + Widerstand) gleiche Werte?
    3. Vergleiche die Werte von unterschiedlichen Orten - innen, außen, Schatten, Sonne, Kühlschrank, etc.
    4. Hast du aussagekräftige Werte bekommen? Stimmen die micro:bit Werte mit denen des externen Thermometers halbwegs überein?
    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?

    Icon Weiterentwicklung

    • Audioalarm bei Unter- bzw. Überschreiten eines Schwellenwertes (Komfortzone)
    • Smileys bei angenehmen Temperaturen, Eiszapfen und Kochtopf bei Überschreiten der "angenehmen Zone".
    • Temperaturwerte zu anderen micro:bits senden - Außentemperatur, Kühlschranktemperatur, etc.