Science On Stage - Deutschland

The European Network For Science Teachers

Phineo

Samstag 05.10.2019

Europe Code Week: Arduino-AG des MDG goes 2D-Plotter

Auch im Schuljahr 2018/2019 förderten wir im Rahmen unserer Kooperation mit den MINT-EC-Schulen viele spannendende Coding-Projekte. An dieser Stelle stellen wir anlässlich der Europe Code Week einige Beispiele vor:

Arduino-AG des MDG goes 2D-Plotter

Weihnachten und Ostern fallen auf einen Tag, unsere Schule bekommt für den Computerraum eine nagelneue Ausstattung an Rechnern, die alten werden endlich entsorgt… Moment, die alten Rechner werden entsorgt? Aus einigen Komponenten lässt sich doch noch sicherlich etwas Sinnvolles basteln. Dieser Gedanke war die Geburtsstunde unseres diesjährigen Projekts: Die Arduino-AG baut einen 2D-Plotter aus alten DVD-Laufwerken.

Stunde 1 - Die DVD-Laufwerke werden mit Werkzeug und ein wenig roher Kraft aus den zum Teil sehr staubigen Rechnergehäusen befreit und anschließend die Schrittmotoren aus den Laufwerken freigelegt.

Stunde 2 - Erste erfolgreiche Ansteuerung der Motoren mit einem Arduino über einen L293DMotortreiber. Zum Glück gibt es hilfreiche Videos, die die richtige Verdrahtung und Funktionsweise dieser H-Brücken erklären. Als der Motor läuft, bricht spontan Feierlaune aus. Wären wir nicht in der Schule, könnte man schon mal mit Sekt anstoßen, denn der erste und gefühlt wichtigste Schritt zu unserem Ziel ist getan.

Stunde 3 - Wir starten die Massenproduktion! Es wird geschraubt, gelötet und auf dem Breadboard gesteckt, bis es jedem Team der AG gelingt, seine beiden Schrittmotoren anzusteuern.

Stunde 4 - Es wird ein Gerüst benötigt, auf das die Motoren befestigt werden. Hier gehen die Teams unterschiedliche Wege. Einige arbeiten mit Holz, andere mit Metall und wieder andere designen ihr Gerüst mit dem Computer und lassen dieses anschließend auf dem 3DDrucker der Schule ausdrucken.

Stunde 5- Die Gerüste sind da, alle benötigten Bauteile liegen ebenfalls bereit. Nun muss also noch verkabelt und programmiert werden. Aber ganz so einfach, wie es am Anfang schien, ist es nun doch nicht. Mal ist die eine Verbindung nicht richtig gesteckt, mal löst sich an anderer Stelle eine Lötverbindung... Das Nachmessen mit dem Multimeter bleibt uns nicht erspart und kostet viel Zeit und auch die einen oder anderen Nerven.

Stunde 6 - Die Motoren lassen sich endlich wie gewünscht ansteuern. Es fehlt nun noch der Stifthalter samt Servomotorsteuerung und eine Schreibfläche, auf die das Papier befestigt wird. Auch hier werden verschiedene erfolgreiche Wege eingeschlagen. Es bewahrheitet sich an dieser Stelle wieder der Spruch: Viele Wege führen nach Rom!

Stunde 7 und viele weitere - Programmieren, Programmieren, Programmieren. Bis der Plotter das Haus vom Nikolaus erfolgreich und exakt aufs Papier zeichnet.

Fazit
Ein tolles, wenn auch mitunter recht anspruchsvolles Projekt, welches von allen Beteiligten ein gewisses Maß an Durchhaltevermögen und Frustrationstoleranz abverlangt. Wir können dieses Projekt (für Schüler ab Jahrgangstufe 9) empfehlen! Hilfreiche Anregungen und Anleitungen findet man problemlos nach kurzer Recherche im Internet.

Bericht und Foto: Andreas Finckh, Marion-Dönhoff-Gymnasium Nienburg (Weser)