Climapse - Mikrocontroller micro:bit
Überblick
Überblick
Schlüsselwörter: Datenerfassung, Mikrocontroller
Disziplinen: Physik, Mathematik, IKT
Altersstufe: 12-16
Zeitrahmen: abhängig vom Vorwissen der Schüler*innen, 1-2 Unterrichtsstunden
Benötigte Teile
- micro:bit Mikrocontroller
- Tablet oder PC zur Programmierung des Geräts
- DHT11 / DHT22 Sensoren
- Krokodilklemmen und Kabel
Das folgende Video ist Englisch untertitelt. Über die Einstellungen unten rechts können die Untertitel in Deutsch automatisch übersetzt angezeigt werden.
Eingebaute Sensoren
Bei dieser Aufgabe protokollieren die Schüler*innen zu Beginn die Daten der eingebauten Temperatursensoren. Es müssen keine externen Sensoren angeschlossen werden.
Die Arbeitsblätter sind bereits im Editor enthalten. Es stehen mehrere Sprachen zur Verfügung, je nach Browsereinstellungen.
Für diese Aufgabe braucht man lediglich einen herkömmlichen Browser, eine Internetverbindung und den Link.
Der micro:bit kann Daten senden und empfangen. Daher können die Schüler*innen in Gruppen arbeiten und zwei Geräte programmieren. Eine Gruppe baut ein Sendegerät, das die Daten sammelt, und die andere Gruppe ein Empfangsgerät, das die Daten analysiert und anzeigt. Dies fördert die Teamarbeit innerhalb der Klasse und fördert die sozialen Kompetenzen der Schüler*innen.
Externe Sensoren - DHT11/DHT22
Die zweite Aufgabe mit dem micro:bit ist die Verwendung eines kostengünstigen externen Sensors. Dies ist eine größere Herausforderung, da die Schüler*innen eine externe Bibliothek einbinden müssen, um die Daten von DHT11/DHT22-Sensoren zu lesen. Und natürlich müssen die Schüler*innen das externe Gerät richtig anschließen. Andererseits haben sie ein genaueres Gerät und lernen, wie man eine einfache elektrische Schaltung zu baut.
Wir bieten auch eine Gruppenarbeit für stärkere Schüler*innen an, die in der Lage sind, zusammenzuarbeiten. Eine Gruppe baut das Mess- und Sendegerät und die andere Gruppe baut ein Empfangsgerät. Die Daten können mit jedem Tabellenkalkulationsprogramm analysiert werden. Dafür hat der Editor die Option, eine *.csv-Datei zu exportieren.
micro:bit mit externem Sensor
Tutorials
Alle Tutorials sind im MakeCode Editor für micro:bit erstellt. Sie benötigen nur einen Browser und eine Internetverbindung. Hinweis: Die Anweisungen in den Tutorials sind in Englisch. Im Abschnitt "Technische Hinweise zu den Tutorials" finden Sie Links ohne sprachliche Spezifikation (Nutzung der Spracheinstellung des Browsers).
Tutorial 1
Die Schüler*innen lernen, die Temperatur aus dem Sensor auszulesen und an den PC zu senden, um damit zu arbeiten. Gehe zu Tutorial 1.
Tutorial 2
Die Schüler*innen senden Sensordaten an den micro:bit und konfigurieren den Sender. Gehe zu Tutorial 2.
Tutorial 3
Die Schüler*innen senden die Sensordaten an den micro:bit und konfigurieren den Empfänger. Sie erhalten die Daten und lassen den PC ein Diagramm zeichnen. Gehe zu Tutorial 3.
Es ist möglich, eigene MakeCode tutorials für Ihre Schüler*innen zu schreiben und diese über GitHub zu veröffentlichen.
Die Tutorials werden als *.md-Dateien gespeichert und können im MakeCode-Editor geöffnet werden. Es ist möglich, das gleiche Tutorial in verschiedenen Sprachen zu haben. Durch die Einstellungen in MakeCode entscheidet sich, welche Version geöffnet wird, wenn Sie im Link nichts anderes angeben.
Link zu Tutorial 1 auf Github: https://gitalm.github.io/climapse--read-temperature/tutorial
Link zu allen Tutorials ohne Sprachangabe
https://makecode.microbit.org/#tutorial:github:gitalm/climapse--read-temperature/tutorial
https://makecode.microbit.org/#tutorial:github:gitalm/climapse--read-temperature/tutorial2
https://makecode.microbit.org/#tutorial:github:gitalm/climapse--read-temperature/tutorial3
Die Tutorials sind in Deutsch und Englisch verfügbar und Sie können die Spracheinstellung auch erzwingen, indem Sie den Link anpassen:
Englische Version von Tutorial 1
Deutsche Version des Tutorials 1
MakeCode Editor für micro:bit https://makecode.microbit.org/
Autor*innen von Climapse - Klima im Zeitraffer: Johannes Almer (DE), Marco Nicolini (IT), Teresita Gravina (IT)
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