Pflanzenbewässerung

Gieße deine Pflanzen automatisch!

Pflanzenbewässerung

„Jakob, ich bin begeistert von unserem Pflanzenwächter!“

„Ja Lea, doch was machen wir, wenn wir nicht zu Hause sind?“

„Hhmmmhh....automatisches Gießen wäre toll.“

„Komm Jakob, wir basteln uns eine automatische Pflanzenbewässerung.“

Aufgabenstellung

Erweitere den Pflanzenwächter mit einer Bewässerungsautomatik.

Sobald der micro:bit mit Strom versorgt ist, misst er dauerhaft die Feuchtigkeit der Erde.

Wird die Erde zu trocken, dient ein kleiner Motor als Pumpwerk.

Bastle dazu einen passenden Mechanismus.

<spoiler>

• Zur Überwachung des Feuchtegrades der Blumentopferde gibt der micro:bit Strom über die Pins in die Erde ab
• Dazu wird ein Stromkreis mit Krokoklemmen und Sensoren aufgebaut
• Der Strom vom micro:bit gelangt über Kabel und Sensoren in den Boden und zurück
• Es kann nun gemessen werden, wie viel davon noch tatsächlich in den micro:bit zurück kommt
• Wird ein Schwellenwert unterschritten dreht sich der Servo auf einen bestimmten Winkel und zurück
• Ein Strohhalm transportiert das Wasser

</spoiler>

Materialien

Material Pflanzenbewässerung

• BBC micro:bit
• 2 Krokodilklemmen
• 2 Nägel oder Schrauben
• 1 Gefäß mit trockener Erde
• 1 Gefäß mit feuchter Erde

• 1 Servo (180°)
• 3 Krokoklemmen (mit Stiftende)
• 1 Glas
• 1 Eisstiel (oder Holzleiste)
• 1 Strohhalm
• 2 Gummiringe
• 1 Rolle durchsichtiges Klebeband

Zeitaufwand

2 Schulstunden (ideal geeignet für eine Doppelstunde Technisches Werken)

• 1 Schulstunde zum Entwickeln des Programmes
• 1/2 Stunde zum Aufbau des "Pumpwerkes" (inklusive Materialausgabe)
• 1/2 Stunde Zeit zum Experimentiren und Zusammenräumen

Schwierigkeitsgrad

Kompetenzen

Du lernst und vertiefst

• vernetztes und fachübergreifendes Denken
• das Formulieren und Kodieren von Abläufen in formalen Algorithmen
• das Arbeiten mit Pins und Krokoklemmen
• das richtige ansteuern eines Servo Motors
• Fingerfertigkeit beim Basteln

Unterrichtsfächer

• Informatik
• Technisches Werken
• Biologie

Tipps und Hilfestellung

Ziel

Der Servo soll mit dem Strohhalm Wasser aus dem Glas in den Topf mit trockener Erde pumpen.

Erforderliche Programmierblöcke

1. Variable <spoiler text="Block">

   let Platzhalter = 0
   basic.forever(function () {
       Platzhalter += 1
       basic.showNumber(Platzhalter)
   })
   

   </spoiler>
2. Verschachtelte bedingte Anweisungen <spoiler text="Block">

   basic.forever(function () {
       if (true) {
       	
       } else {
           if (true) {
           	
           } else {
           	
           }
       }
   })
   

   </spoiler>
3. dauerhaft <spoiler text="Block">

   basic.forever(function (.) {
   })
   

   </spoiler>
4. beim Start <spoiler text="Block">

   .
   

   </spoiler>
5. schreibe analogen Pin <spoiler text="Block">

   basic.forever(function () {
       pins.analogWritePin(AnalogPin.P1, 1023)
   })
   
   

   </spoiler>
6. setze Winkel von Servo an Pin.. auf ..Grad <spoiler text="Block">

   pins.servoWritePin(AnalogPin.P0, 180)
   

   </spoiler>

Eckpfeiler zur Programmierung und Umsetzung

Vom Pflanzenwächter wissen wir, dass die Feuchtigkeit niedrig ist, wenn der Messwert einen bestimmten Wert unterschreitet.

<spoiler> IF Abfrage </spoiler>

Der Servo wird am Pin P2 angeschlossen.

Du kannst mit dem entsprechenden Programm Block den Drehwinkel des Servos ändern.

<spoiler> IF Abfrage </spoiler>

Es gibt eine Stellung zum Aufnehmen des Wassers und einen bestimmten Winkel wo das das Wasser in den Blumentopf ablaufen kann.

Schritt für Schritt zur Lösung

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

Präsentation und Reflexion

• Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein Produkt?
• Was hat dir bei der Entwicklung deines Produktes 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

• Ergänze einen Audioalarm mit dem eingebauten Lautsprecher des BBC micro:bit V2
• Erstelle ein Video, das dein Projekt beschreibt und zum Nachbauen einladet
• Plane und gestalte passende 3D-Druckteile