Audioalarm: Unterschied zwischen den Versionen

Aus microbit - Das Schulbuch
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Wie funktioniert Bluetooth und was ist das eigentlich? Ist das so etwas Ähnliches wie eine Fernbedienung? Wenn ja, wie weit können dann Sender/ Empfänger auseinander sein?
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Wer kennt das nicht? Man greift zum Federpenal und sucht den Radiergummi. Wo ist er nur? Kann es sein, dass sich jemand ohne mein Wissen etwas ausgeborgt hat?
Der micro:bit hilft uns diese Fragen spielerisch beantworten zu können. Du kannst mit dem micro:bit und Bluetooth Nachrichten ohne irgendein Kabel an ein anderes Gerät senden, z.B. einen zweiten micro:bit.
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Der micro:bit hilft uns so etwas zu entdecken, wenn wir ihn das Federpenal überwachen lassen und dazu einen Lautsprecher anschließen. Jede Bewegung löst sofort einen Alarm aus.  
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Probiere es doch selbst.
  
== [[Datei:icon_gluehbirne.png|20px|Icon]] Anforderungen ==
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== [[Datei:icon_gluehbirne.png|20px|Icon]] Aufgabenstellung ==
micro:bit A und B, so heißen die beiden in diesem Beispiel, senden und empfangen Nachrichten. micro:bit A sendet ein ♥ an micro:bit B, worauf hin dieser den Empfang bestätigt und das ♥ anzeigt.  
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Der micro:bit soll bei jeglicher Bewegung ein Programm auslösen, das einen lauten Alarm abspielt und so die Aufmerksamkeit aller in der Nähe befindlichen Personen auf sich zieht.
Umgekehrt sendet micro:bit B ein ♦ an micro:bit A, der es nun wiederum anzeigt.
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Dazu wird der micro:bit z.B. mit dem Federpenal verbunden, es reicht fürs erste auch Gummibänder. Sobald jemand das Federpenal bewegt, löst sich der Alam und es ist eine Sirene zu hören.
Probiere es doch selbst.
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Da der micro:bit selbst keinen Lautsprecher besitzt, ist ein kleiner Piezo-Lautsprecher o.ä. notwendig um den Alarm hören zu können.
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Weiters werden zur Verbindung des Lautsprechers mit dem micro:bit zwei Kabel mit jeweils zwei&nbsp;Krokodilklemmen benötigt. <spoiler text="Hinweis">Wie das genau geht, siehst du am besten hier: [[Hack_deine_Kopfhörer]]</spoiler>
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Du kannst fürs erste das Beispiel auch völlig ohne Lautsprecher/ Kopfhörer erstellen und testen. <spoiler text="Hinweis">Wenn du dieses Beispiel im Online-Editor http://makecode.microbit.org erstellst, wird auch ein Lautsprecher/ Kopfhörer im Computer simuliert.</spoiler>
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== [[Datei:icon_material.png|20px|Icon]] Materialien ==
  
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*micro:bit,
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*2 AAA Batterien
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*2 Kabel mit Krokoklemmen
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*1 Piezo-Lautsprecher <spoiler text="Hinweis">Achte auf die Polung beim Lautsprecher. schwarz auf GND und rot auf PIN 0.</spoiler>
 
== [[Datei:icon_sanduhr.png|20px|Icon]] Zeitaufwand ==
 
== [[Datei:icon_sanduhr.png|20px|Icon]] Zeitaufwand ==
  
* Etwa 2 Schulstunden zum Programmieren. Der Einsatz vom Kompass wird empfohlen beim Wandern, Radfahren, bei Exkursionen, Schulausflügen, ...
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Etwa 1-2 Unterrichtseinheiten zum Programmieren und anschließendem Experimentieren.
  
 
== [[Datei:Icon_puzzle3.png|20px|Icon]] Schwierigkeitsgrad ==
 
== [[Datei:Icon_puzzle3.png|20px|Icon]] Schwierigkeitsgrad ==
[[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternGelb.png|30px|borderless]][[Datei:SternLeer.png|30px|borderless]]
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[[Datei:Icon_puzzle.png|20px|Icon]]
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[[Datei:Icon_puzzle.png|20px|Icon]]
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[[Datei:180px-Icon_puzzle_grey.png|20px|Icon]]
  
 
== [[Datei:Icon_brain.png|20px|Icon]] Kompetenzen ==
 
== [[Datei:Icon_brain.png|20px|Icon]] Kompetenzen ==
Voraussetzungen
 
*Mathematik: Winkel, Ungleichungen
 
*Geographie: Himmelsrichtungen, Kompass
 
 
 
 
Du lernst
 
Du lernst
*Variablen einsetzen und deren Wert festlegen durch einen Sensor,
+
*externe Verbindungen mit micro:bit und Krokoklemmen herstellen
*«Wenn – Dann – Ansonsten» Bedingungen anwenden,
+
*Lautsprecher anschließen <spoiler text="Hinweis">Achte auf die Polung beim Lautsprecher. schwarz auf GND und rot auf PIN 0.</spoiler>
*logische Operatoren anwenden,
+
*ereignisgesteuerte Programmierung <spoiler text="Hinweis">z.B. "wenn geschüttlet"</spoiler>
*dich in unbekanntem Gelände orientieren.
+
*Tonhöhe und Tondauer einschätzen, anwenden und verändern
 +
*Tonintervall bei Alarm einschätzen, anwenden und verändern
  
 +
== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==
 +
INF, ME
  
Bei den Erweiterungen lernst du
+
== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellungen ==
* Vor- und Nachteile von einem analogen und einem digitalen Kompass identifizieren,
 
* Kompassausrichtungen in verschiedenen Arten mit unterschiedlicher Genauigkeit anzeigen,
 
* was Geocaching ist und was du dazu brauchst.
 
  
== [[Datei:Icon faecher.png|20px|Icon]] Unterrichtsfächer ==
+
=== Elemente der Programmierung ===
INF, GW
+
[[Ereignissteuerung]], [[Schleife]], [[Boolean]], [[Musik]]
  
== [[Datei:Icon_hilfe.png|20px|Icon]] Tipps und Hilfestellung ==
+
=== Eckpfeiler zur Umsetzung ===
Was soll herauskommen?
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Sieh dir das Beispiel [[Hack_deine_Kopfhörer]] nochmal genau an, das ist die Grundlage für dieses Beispiel.
*Je nach Ausrichtung des Micro:bit soll die Himmelsrichtung angezeigt werden.[[Datei:ergebnis.png|right|border|Kompass zeigt Himmelsrichtung Norden an.]]
 
  
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*Setze die [[Ereignissteuerung]] "wenn geschüttelt" ein um den Alarm zu starten.
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*Der Alarm soll fortwährend eine Art Sirene mit dem micro:bit spielen. <spoiler text="Hinweis">Verwende dazu die [[Schleife]] "während wahr ... mache".</spoiler>
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*Überlege dir einen Alarm mit 2 Tönen aus dem Bereich [[Musik]].
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::Versuche verschiedene Tonhöhen <spoiler text="Hinweis">Vorschlag: abwechselnd ein mittlerer und ein hoher Ton.</spoiler>
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::Versuche verschiedene Tonlängen <spoiler text="Hinweis">Vorschlag: z.B. 1/2 Takt.</spoiler>
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=== [[Audioalarm_Loesung|Schritt für Schritt zur Lösung]] ===
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Weitere Informationen, Hinweise und auch eine mögliche, komplette Lösung zum Beispiel findest du auf der [[Audioalarm_Loesung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]]
  
Kompass - Coding
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== [[Datei:presentation.png|20px|Icon]] Präsentation und Reflexion ==
*Die Richtung wird in Grad gemessen. <spoiler text="Code">[[Datei:Kompassausrichtung.png|border|Ausrichtung auslesen]] </spoiler>
 
*Um die aktuelle Richtung zu merken, ist es hilfreich, eine Variable zu verwenden. Verwende für die Variable einen sinnvollen Namen.<spoiler text="Variable"> Z.B. [[Datei:Richtung.png|border|Variable Richtung]]</spoiler>
 
*Die 4 Haupthimmelsrichtungen werden mit den Abkürzungen N, S, W, O angezeigt. <spoiler text="Code"> Z.B. [[Datei:Zeichenanzeige.png|border|Zeichen ausgeben]]</spoiler>
 
*Mit Verzweigungen und logischen Operatoren kannst du abfragen, welche Himmelsrichtung angezeigt werden muss. <spoiler text="Code"> [[Datei:Verzweigungsvarianten.png|border|Verzweigungen]]</spoiler>
 
*Der Vorgang soll dauerhaft wiederholt werden.<spoiler text="Code">[[Datei:Dauerhaft.png|border|dauerhaft wiederholen]]</spoiler>
 
Weitere Tipps zur Lösungsfindung und auch eine mögliche, komplette Lösung findest du auf der [[Kompass Lösung|Lösungsseite zu diesem Beispiel]].
 
Auf der Lösungseite findest du auch Links, die zum Bearbeiten der Erweiterungen hilfreich sind.
 
 
 
== Reflexion ==
 
 
===Allgemein===
 
===Allgemein===
 
* Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein Projekt?  
 
* Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein Projekt?  
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===Projektspezifisch===
 
===Projektspezifisch===
*Wie funktioniert dein Kompass? Welche Blöcke hast du verwendet?
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Versuche die Antworten durch Experimentieren und Internet-Recherche herauszufinden.
*Was hast du beim Erstellen vom Kompass über Himmelsrichtungen gelernt?
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*Ab wann schlägt der Beschleunigungssensor/Bewegungsmelder an? Was kann hier verändert od. verbessert werden?
*Hast du schon einmal einen Kompass verwendet? Wenn ja, wie? Vergleiche deinen Micro:bit Kompass mit einem richtigen Kompass? Worin unterscheiden sich die beiden Geräte? Sammle die Vor- und Nachteile beider Geräte!
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*Welche Töne bzw. Tonfolgen eigen sich besonders für einen Alarm?
*Was brauchst du zusätzlich zur Karte und zum Kompass, um dich in der Natur orientieren zu können?
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*Wie kann das Programm beendet werden? - Gibt es eine bessere Möglichkeit den Alarm zu beenden?
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*Was passiert, wenn der Piezo-Lautsprecher umgekehrt gepolt wird? Warum?
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== [[Datei:icon_plus.png|20px|Icon]] Weiterentwicklung ==
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*Variationen [[Datei:Iconmonstr-arrow-20re-120.png|20px]] Explosion im Display od. ähnliches zusätzlich zum Alarm.
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*Komplexere Anwendungen [[Datei:Iconmonstr-arrow-20re-120.png|20px]] Türalarm mit Beschleunigungssensor
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*Adaptionen, Neuentwicklungen [[Datei:Iconmonstr-arrow-20re-120.png|20px]] Schwarm Alarmanlage
  
== Optionen und Erweiterungen ==
+
==[[Datei:Printer.png|20px|Icon]] Aufgabe zum Ausdrucken==
[[Datei:Kompass_analog5_klein.jpg|width="300"|right|analoger Kompass: Wasserschale mit magnetisierter Nadel, schwimmend auf Korkstück]]
+
TBD
*Baue einen analogen Kompass mit einer Nadel, einem Magnet, einem Korkstück und einer Schüssel Wasser. Zeigt dein analoger Kompass dieselbe Himmelsrichtung an wie dein digitaler Kompass im Micro:bit?
 
*Zeichne statt der Anzeige der Buchstaben auf dem Micro:bit einen Pfeil Richtung Norden, Osten, Süden oder Westen!
 
*Ein Kompass zeigt normalerweise keine Buchstaben oder Zeichen an, sondern die Kompassnadel zeigt nach Norden. Erstelle einen Kompass, der immer nach Norden zeigt!
 
*Kannst du mehr als nur die 4 Haupthimmelsrichtungen anzeigen lassen?
 
*Ein digitaler Kompass muss manchmal kalibriert werden. Finde heraus, was das bedeutet und wie das mit deinem micro:bit funktioniert.
 
*Wie kannst du deinen Micro:bit Kompass zum Geocaching verwenden? Was brauchst du dazu?
 

Aktuelle Version vom 22. Mai 2018, 15:27 Uhr

Icon Lass dein Federpenal überwachen

2 micro:bits A und B

Wer kennt das nicht? Man greift zum Federpenal und sucht den Radiergummi. Wo ist er nur? Kann es sein, dass sich jemand ohne mein Wissen etwas ausgeborgt hat? Der micro:bit hilft uns so etwas zu entdecken, wenn wir ihn das Federpenal überwachen lassen und dazu einen Lautsprecher anschließen. Jede Bewegung löst sofort einen Alarm aus. Probiere es doch selbst.

Icon Aufgabenstellung

Der micro:bit soll bei jeglicher Bewegung ein Programm auslösen, das einen lauten Alarm abspielt und so die Aufmerksamkeit aller in der Nähe befindlichen Personen auf sich zieht. Dazu wird der micro:bit z.B. mit dem Federpenal verbunden, es reicht fürs erste auch Gummibänder. Sobald jemand das Federpenal bewegt, löst sich der Alam und es ist eine Sirene zu hören.

Da der micro:bit selbst keinen Lautsprecher besitzt, ist ein kleiner Piezo-Lautsprecher o.ä. notwendig um den Alarm hören zu können. Weiters werden zur Verbindung des Lautsprechers mit dem micro:bit zwei Kabel mit jeweils zwei Krokodilklemmen benötigt. Hinweis

Du kannst fürs erste das Beispiel auch völlig ohne Lautsprecher/ Kopfhörer erstellen und testen. Hinweis

Icon Materialien

  • micro:bit,
  • 2 AAA Batterien
  • 2 Kabel mit Krokoklemmen
  • 1 Piezo-Lautsprecher Hinweis

Icon Zeitaufwand

Etwa 1-2 Unterrichtseinheiten zum Programmieren und anschließendem Experimentieren.

Icon Schwierigkeitsgrad

Icon Icon Icon

Icon Kompetenzen

Du lernst

  • externe Verbindungen mit micro:bit und Krokoklemmen herstellen
  • Lautsprecher anschließen Hinweis
  • ereignisgesteuerte Programmierung Hinweis
  • Tonhöhe und Tondauer einschätzen, anwenden und verändern
  • Tonintervall bei Alarm einschätzen, anwenden und verändern

Icon Unterrichtsfächer

INF, ME

Icon Tipps und Hilfestellungen

Elemente der Programmierung

Ereignissteuerung, Schleife, Boolean, Musik

Eckpfeiler zur Umsetzung

Sieh dir das Beispiel Hack_deine_Kopfhörer nochmal genau an, das ist die Grundlage für dieses Beispiel.

  • Setze die Ereignissteuerung "wenn geschüttelt" ein um den Alarm zu starten.
  • Der Alarm soll fortwährend eine Art Sirene mit dem micro:bit spielen. Hinweis
  • Überlege dir einen Alarm mit 2 Tönen aus dem Bereich Musik.
Versuche verschiedene Tonhöhen Hinweis
Versuche verschiedene Tonlängen Hinweis

Schritt für Schritt zur Lösung

Weitere Informationen, Hinweise und auch eine mögliche, komplette Lösung zum Beispiel findest du auf der Lösungsseite zu diesem Beispiel

Icon Präsentation und Reflexion

Allgemein

  • Stelle dein Ergebnis vor! Was kann dein Projekt?
  • Was hat dir bei der Entwicklung deines Produkts gefallen?
  • Welche Schwierigkeiten hast du gehabt? Wie konntest du diese lösen?
  • Erläutere, wie du dein Produkt programmiert hast! (Fachkompetenz stärken)
  • Was war bei dieser Aufgabenbearbeitung interessant für dich?

Projektspezifisch

Versuche die Antworten durch Experimentieren und Internet-Recherche herauszufinden.

  • Ab wann schlägt der Beschleunigungssensor/Bewegungsmelder an? Was kann hier verändert od. verbessert werden?
  • Welche Töne bzw. Tonfolgen eigen sich besonders für einen Alarm?
  • Wie kann das Programm beendet werden? - Gibt es eine bessere Möglichkeit den Alarm zu beenden?
  • Was passiert, wenn der Piezo-Lautsprecher umgekehrt gepolt wird? Warum?

Icon Weiterentwicklung

  • Variationen Iconmonstr-arrow-20re-120.png Explosion im Display od. ähnliches zusätzlich zum Alarm.
  • Komplexere Anwendungen Iconmonstr-arrow-20re-120.png Türalarm mit Beschleunigungssensor
  • Adaptionen, Neuentwicklungen Iconmonstr-arrow-20re-120.png Schwarm Alarmanlage

Icon Aufgabe zum Ausdrucken

TBD