Abschnittsübersicht

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►Das Metronom

    • Messungen planen, durchführen, dokumentieren und auswerten

      Hausaufgaben über Hausaufgaben: in Chemie ein Experiment vorbereiten, in Biologie das Mikroskopieren planen, in Mathematik ein Zufallsexperiment auswerten, in Physik Messwerte grafisch darstellen und in Philosophie das Stundenprotokoll überarbeiten und "aufhübschen"!

      Und jetzt das Ganze auch noch in Info?

      Ja, aber hier lernst Du, wie man alles mit Hilfe der richtigen Werkzeuge effizient machen kann und auf das nächste Mal gut vorbereitet ist: Tabellenkalkulation und Formatvorlagen in der Textverarbeitung helfen dabei. Außerdem programmieren wir einen speziellen Computer, damit er die Messwerte digitalisiert für uns erfasst.

      Also: auf geht's!

    • Mit dem Calliope mini messen

      Der Calliope mini kann Eingaben über Sensoren entgegennehmen und Ausgaben mit Hilfe von Aktoren ausführen. Mal sehen, welche es so gibt.

      1. Schließe den Calliope mini an deinen Rechner an und kopiere das Programm „mini_entdecken.hex“ auf das „MINI“-Laufwerk. 
      2. Erkunde nun die Funktionalitäten des Programms auf dem Calliope mini. Ermittle nach dem Schema "Wenn ich ..., dann ..." die Sensor-Aktor-Funktionalität.
      3. Erfasse in der Tabelle an der Tafel die verwendeten Sensoren und Aktoren.
      4. Importiere in die Entwicklungsumgebung des Calliope mini das Programm „mini_entdecken.hex“. Finde weitere Funktionalitäten durch Analyse des Quelltextes. Prüfe deine These auf deinem Calliope mini.
    • mini-entdecken Datei
    • 01 AB Aktoren Vorgabe Datei
    • 01 AB Aktoren Vorgabe Datei
    • 01 AB Sensoren Vorgabe Datei
    • 01 AB Sensoren Vorgabe Datei
    • Zusammenfassung Aktoren und Sensoren

      Der Calliope mini funktioniert nach dem EVA-Prinzip.

      Geeignete Sensoren in der Eingabeeinheit ermöglicht auch das Messen von physikalischen Größen. Entsprechende Aktoren der Ausgabeeinheit ermöglichen neben der traditionellen Ausgabe von Daten auf einem Bildschirm oder auf Papier auch die Ausgabe in Form von Bewegung oder Tönen. 

      AktorSensor
      Beschreibung Der Aktor ist ein elektronisches Bauelement, das ein elektrisches Signal in eine andere physikalische Größe umwandelt. Der Sensor ist ein elektronisches Bauelement, das eine physikalische Größe in ein elektrisches Signal umwandelt.
      Beispiele
      für den
      Calliope mini
      • Bauelement Lautsprecher → akustische Ausgabe durch Töne
      • Bauelement Farb-LED → optische Ausgabe durch Licht in verschiedenen Farben
      • Baugruppe LED-Matrix → optische Ausgabe auf ein Display
      • Baugruppe Motorsteuerung → mechanische Ausgabe durch Bewegung
      • Bauelement LED-Matrix → Lichtstärke
      • Bauelement Temperatursensor → Temperatur der CPU
      • Bauelement Taste A/B → Status offen/geschlossen
      • Bauelement Mikrofon → Lautstärke
      • Bauelement Kompass → Magnetfeld/Magn. Nordrichtung
      • Bauelement Berührungssensor/Pin P0...P3 → Status offen/berührt
      • Bauelement Lagesensor → Lage im Raum, Winkel
      • Bauelement Beschleunigungssensor → Beschleunigung im Raum
    • Wertebereich der Sensoren Aufgabe

      Einige Sensoren des Calliope mini messen die physikalischen Größen direkt, andere geben den Wert relativ, leider aber nicht in Prozent an. Daher macht es Sinn, sich über die Wertebereiche der einzelnen Sensoren genauer zu informieren.  

    • 02 Skripte des Programms mini-entdecken Datei
    • 01 AB Sensoren Wertebereich Vorgabe Datei
    • 01 AB Sensoren Wertebereich Vorgabe Datei
    • 01 AB Sensoren Wertebereich Lösung Datei
    • optional: Übungen zu ausgewählten Sensoren Link/URL
    • Zusammenfassung/Rückblick Programmierung
      • Die Programmierung des Calliope mini funktioniert ähnlich wie in Scratch (siehe Klasse 7). In der blockbasierten Programmierumgebung MakeCode beschreiben wir durch Skripte das Verhalten des Gerätes beim Auftreten bestimmter Ereignisse (Beim Start, Dauerhaft, Wenn Knopf A gedrückt, ...). Dies nennt man ereignisorientierte, blockbasierte Programmierung.
      • In den Skripten verwenden wir algorithmische Grundstrukturen, um die Wiederholung eines Blockbereichs (Schleifen) oder einen alternativen Block (Verzweigungen) zu realisieren. Die Entscheidung darüber, ob die Schleife durchlaufen bzw. die Alternative abgearbeitet wird, legen wir mit Hilfe einer Bedingung, z. B. durch einen Vergleich zweier Werte fest. 
      • Eine Variable ist ein Platzhalter für die Speicherung eines Wertes unter einem Namen. Wir können uns eine Variable als eine bezeichnete Kiste vorstellen, in die genau ein Wert abgelegt werden darf. Das Ablegen des Wertes nennt man Wertzuweisung.

      Zuweisung des Wertes der Temperatur zur Variable messwert

      Abfrage des Wertes der Variable messwert zur Ausgabe auf der Anzeige

      Berechnung der Temperatur in Kelvin unter Verwendung des Wertes der Variable messwert und Neuzuweisung des Ergebnisses zur Variable messwert
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