Joggerweste

Aus microbit - Das Schulbuch
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Icon Mach dich sichtbar in der Dunkelheit!

blinkende Warnweste

Melina kann sich einfach nicht entscheiden, welches Projekt sie für Werken machen soll, denn ihr gefällt sowohl textiles als auch technisches Werken. Zalan meint dazu, dass Melina beide Gebiete kombinieren könnte.

„Du könntest zum Beispiel Wearables[1] 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 Dunkeln noch sicherer wird.“


Icon Aufgabenstellung

Ein LED-Streifen wird an einer Warnweste befestigt.

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.

Hinweis


Icon Materialien

Material für LED-Streifen
  • BBC micro:bit
  • 3 (halbierte) Kabel mit Krokodilklemmen
  • 1 Powerbank mit USB-Kabel
  • 1 LED-Streifen 5V (WS2812B)
  • Warnweste
  • Werkzeug:
  • Lötkolben, Lötzinn, Lötfett
  • Zange zum Abisolieren der Kabel
  • Schrumpffolie
  • Nähzeug und evtl. Nähmaschine

Icon Zeitaufwand

mindestens 3 Unterrichtseinheiten

Icon Schwierigkeitsgrad

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Icon Kompetenzen

Das solltest du bereits können:

  • einfache Näharbeiten
  • Abisolieren von Kabeln
  • Löten

Du lernst

  • das praktische Umsetzen einer Idee
  • vernetzt und fachübergreifend zu denken
  • das Arbeiten mit Pins und Krokodilklemmen
  • das Verwenden von Erweiterungen (in diesem Fall Neopixel) in makecode.microbit.org
  • das Steuern von LED-Streifen mit dem BBC micro:bit

Icon Unterrichtsfächer

  • Informatik
  • Werken technisch
  • Werken textil

Icon Tipps und Hilfestellung

regenwasserfeste Befestigung

Vorüberlegungen

  • Wie befestigst du den LED-Streifen an der Warnweste?
Hinweis


  • Wo und wie bringst du die Powerbank und den BBC micro:bit an der Warnweste an?
Hinweis


Verkabelung

Anlöten der Kabel an den LED-Streifen

Der LED-Streifen erhält durch die Batterien des BBC micro:bit zu wenig Strom, daher muss die Stromversorgung durch eine Powerbank sichergestellt werden.

  • Drei Kabel mit Krokodilklemmen schneidest du in der Mitte auseinander.
Die übrigen Kabelhälften kann man noch für andere Projekte verwenden.
  • Die Kabelenden musst du abisolieren, sodass der Draht freiliegt.
  • Die drei Kontaktflächen am Beginn des LED-Streifens musst du mit einem Messer etwas aufrauhen, sie sind nämlich lackiert.
Noch leichter ist es, wenn du dein Stück des LED-Streifens genau an jener Stelle abschneidest, wo der LED-Streifen bei der Produktion zusammengelötet wurde (etwa alle 30 LED kommt so eine Stelle am Streifen).
  • Nun musst du die drei Kabelenden jeweils an den drei Kontaktflächen anlöten.
  • Das ist eine sehr heikle Arbeit, du musst einen ganz feinen Lötkolben verwenden. Hinweis


Anschließen der Kabel

Kabel anschließen

Achtung:

  • Die Reihenfolge der Kabel am LED-Streifen ist nicht gleich der Reihenfolge am BBC:micro:bit.
  • Das mittlere Kabel (hier gelb) steuert die LEDs.
Es wird daher am Pin 0 angeschlossen.
  • Die beiden äußeren Kabel (hier rot und schwarz) sind für die Stromversorgung zuständig.
Das rote Kabel wird bei "3V" angeschlossen.
Das schwarze Kabel wird bei "GND" angeschlossen.

Erforderliche Programmierblöcke

Ereignissteuerung, Neopixel Erweiterung

Eckpfeiler zur Programmierung

Erweiterung "Neopixels" einfügen

Damit du Neopixel mit dem BBC micro:bit steuern kannst, musst du zuerst eine Erweiterung zu makecode.microbit.org hinzufügen. Dazu startest du ein neues Projekt und klickst dann auf Zahnrad/Erweiterungen/Neopixel. Dadurch erhältst du einen eigenen Programmblock für die Neopixel.

  • Wähle einen Pin (0, 1 oder 2) aus, mit dem du den LED-Streifen steuerst.
  • Gib die Länge des LED-Streifens (=Anzahl der LEDs) an.
  • TIPP: Das Herabsetzen der Helligkeit spart Strom, so kann der Streifen länger leuchten.
  • https://support.microbit.org/support/solutions/articles/19000130206-using-neopixels-with-the-micro-bit
  • Durch das Herabsetzen der Helligkeit und das gleichzeitige Verwenden einer Powerbank kannst du viel mehr Neopixel mit dem BBC micro:bit verwenden, als in den Erklärungen und Videos angegeben. Bei diesem Beispiel sind es 60 LEDs, die ausreichend hell leuchten.
  • Bei einem Ereignis (Knopf A) aktiviert dieser PIN den LED-Streifen.
  • Bei einem weiteren Ereignis (Knopf B) deaktiviert dieser PIN den LED-Streifen.
  • Variante: Statt Knopf A und B verwendest du "Dauerhaft" und lässt den Streifen blinken.

Schritt für Schritt zur Lösung

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

Icon Präsentation und Reflexion

Warnweste in der Dunkelheit
  1. Stelle dein Ergebnis vor!
  2. Was hat dir bei der Entwicklung deines Produkts gefallen?
  3. Welche Schwierigkeiten hattest du? Wie konntest du sie lösen?
  4. Erläutere, wie dein Programm aussieht!
  5. Was war bei dieser Aufgabe interessant für dich?
  6. Macht eine Modenschau und kürt die schönste Leuchtwarnweste!

Icon Weiterentwicklung

  • Andere Kleidungsstücke (Mütze, Kappe,...) mit LED versehen.
Fragestellung: Wo kann man den BBC micro:bit und die Powerbank platzieren?
  • Die Steuerung der LED mit dem Helligkeitssensor des BBC micro:bit koppeln.
Fragestellung: Wie kann man den BBC micro:bit so befestigen, dass er die Helligkeit messen kann?