Wetterstation

Aus microbit - Das Schulbuch
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Icon Luftfeuchtigkeit und Raumtemperatur exakt messen, geht das?

Detailansicht der digitalen 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 und der daraus folgenden niedrigen Luftfeuchtigkeit liegen. Was meinst du, Martina?“
„Ja, genau. Da könnten wir doch gleich einmal Temperatur und Luftfeuchtigkeit messen. Meinst du das geht mit dem BBC micro:bit?“
„Martina, das geht schon. Einfach einen externen Sensor an den BBC micro:bit anhängen und schon können wir Temperatur und Luftfeuchtigkeit 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. Hinweis

  • Sobald der BBC 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 Text.
  • Wird die Taste B gedrückt, zeigt er den Wert der Luftfeuchtigkeit als Text.

Hinweis


Icon Materialien

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

Icon Zeitaufwand

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


Icon Schwierigkeitsgrad

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Icon Kompetenzen

Du solltest bereits:

  • 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-Kabeln (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 BBC micro:bit auszugeben

Icon Unterrichtsfächer

Informatik, Physik, Technisches Werken

Icon Tipps und Hilfestellung

Ziel

Der BBC micro:bit soll die Umgebungstemperatur und Luftfeuchtigkeit messen und dauerhaft in der Konsole als Graph darstellen.Hinweis

Auf Knopfdruck A erscheint zusätzlich im Display die Temperatur und auf Knopfdruck B die Luftfeuchtigkeit.

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 DHT11/DHT22) Block
  6. zeige Text Block

Eckpfeiler zur Programmierung

  1. Durch Ansteuern des digitalen Sensors über einen Pin übergibt dieser die aktuellen Messwerte an den BBC 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 BBC micro:bit und deren externe Sensoren (DHT11/DHT22) gleiche Werte?
    3. Vergleiche die Werte von unterschiedlichen Orten - innen, außen, Schatten, Sonne, Kühlschrank, etc.
    4. Hast du aussagekräftige Werte bekommen? Stimmen die BBC micro:bit Werte mit denen des externen Thermometers/ Hygrometers 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 Sensorwerten, Eiszapfen und Kochtopf bei Über- bzw. Unterschreiten der "angenehmen Zone".
    • Sensorwerte zu anderen BBC micro:bit senden - Außentemperatur, Kühlschranktemperatur, etc.