micro:bit - Training Cards - Auswahl

Grundlagen des physical Computing

Photo by Jeremy Bishop on Unsplash

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Informationen zur Powerpoint

Die folgenden Folien können als Vorbereitung für den Klassenbesuch dienen. Die Folien enthalten 18 verschiedene Short Tasks, die mit einem Micro:bit und Zusatzmaterial gelöst werden können. In den von uns zur Verfügung gestellten Ausleihboxen befinden sich nur Micro:bits, Kabel und Battery-Packs. Alles andere muss von Ihnen als Lehrperson organisiert werden. Die Tabelle auf der nächsten Seite zeigt, was mit der von uns zur Verfügung gestellten Box ohne Zusatzmaterial im Unterricht erarbeitet werden kann. Wichtig die Vorbereitung kann auch anders stattfinden. Bspw. mit den Tutorials auf der Makecode Webseite, oder siehe Übersicht in der Vorbereitung 2 _ RDZ Mars Mission.

micro:bit kennenlernen – Ausleihboxen�In der Mars Mission arbeiten die meisten Mission Groups mit micro:bit (oder LEGO Robots, die ähnlich programmiert werden).�Wir bieten Klassen vor dem Klassenbesuch an, eine Box mit 25 micro:bits auszuleihen (Inklusive Battery-Packs und USB-Kabel, ohne Sensoren und Aktoren).

Die Box kann im Sekretariat bestellt werden (Kontakt Webseitenende). Bringen Sie diese bei Ihrem Klassenbesuch wieder mit.

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Übersicht zum benötigten Material.

Die unten aufgeführten Short Tasks finden sie auf Seite 10.

01 Willkommen auf dem Mars,

02 Die Tasten A & B benutzen,

03 Sounds für die Eingangshalle komponieren,

04 Smileys mit der Fingerspitze verändern,

05 Den Kompass benutzen,

06 Die Temperatur messen,

07 Die Helligkeit messen,

08 Den Lagesensor benutzen

ZUBEHÖR

ERWEITERTES ZUBEHÖR

ZUBEHÖR für die Missionen 01 bis 08

INFORMATIONEN ZUM AUFGABENSET

• Der micro:bit Ausstattung Vorderseite
• Der micro:bit Ausstattung Rückseite
• Den micro:bit verbinden und ein Programm herunterladen
• Erweiterungen importieren
• Analoge und digitale Schaltkreise�bzw. Analoge und digitale Inputs & Outputs
• Zubehör
• Übersicht der Trainings

Grundlagen I: DER MICRO:BIT – VORDERSEITE

1. Taste A
2. Taste B
3. Das Logo ist eine Touch-Taste
4. Mikrofon
5. 5x5 LED-Anzeige, mit eingebautem Helligkeitssensor
6. Analoge oder digitale Input- und Output- Anschlüsse für Sensoren oder Aktoren. ��Achtung: 3V(+) und GND (-) nie direkt verbinden (Kurzschlussgefahr!)

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Nimm einen micro:bit aus deiner Box und betrachte ihn genau. Findest du die folgenden Funktionen? Merke dir diese gut, du wirst sie noch brauchen!

Grundlagen I: DER MICRO:BIT – RÜCKSEITE

1. Micro-USB-Anschluss �(Programme übertragen, Stromversorgung)
2. Reset-Taste: startet das Programm neu
3. Steckplatz für Batterieversorgung �(Für eine Stromversorgung ohne USB-Kabel)
4. Bluetooth-Antenne
5. Kompass
6. Beschleunigungs- und Lagesensor (Bewegungen)
7. Prozessor mit Temperatursensor
8. Lautsprecher

Grundlagen II: Den Programmeditor öffnen und den micro:bit verbinden

Schaue dir das nebenstehende Erklärvideo an und verbinde anschliessend deinen micro:bit mit dem Editor.

Merke dir, was du zukünftig beim Herunterladen deiner Programme auf den micro:bit jeweils beachten musst.

Grundlagen III: Erweiterungen importieren

Schaue dir das nebenstehende Erklärvideo an und importiere anschliessend die Erweiterung

• “Neopixel”

in deinen Editor.

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Grundlagen: analog & digital

Challenges - Übersicht

Hinweis

Tippe auf ein micro:bit-Symbol, um zur entsprechenden Challenge zu gelangen

Challenges - Übersicht

Hinweis

Tippe auf ein micro:bit-Symbol, um zur entsprechenden Challenge zu gelangen

Training Card�Willkommen �auf dem Mars!

Begrüsse deine frisch gelandeten Kolleginnen und Kollegen auf dem Mars mit einer Laufschrift!

Quelle: bozzle.net

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Willkommen auf dem Mars!

Challenge�Begrüsse deine frisch gelandeten Kolleginnen und Kollegen auf dem Mars!

Schreibe einen Text “WILLKOMMEN AUF DEM MARS” oder eine Botschaft deiner Wahl und lass ihn über die LED-Anzeige des mirco:bits laufen.

Verwendete Befehlsgruppe

Tipp 1: Suche in der Befehlsgruppe Grundlagen einen Befehl, mit welchem du einen Text auf dem Display anzeigen kannst. Dies kannst du dauerhaft oder beim Start ausführen.

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Tipp 2: Verwende für den Text nur GROSSBUCHSTABEN, so kannst du die Botschaft besser lesen.

Willkommen auf dem Mars!

Hinweis

Nach dem Herunterladen auf den micro:bit wird die USB-Verbindung kurz getrennt. Dabei kann eine Meldung erscheinen, dass ein USB-Speicher nicht ordentlich getrennt wurde. Das ist kein Problem und kann weggeklickt werden. Der micro:bit verbindet sich wieder automatisch.

Variante 1: Dieser Text wird nur 1 mal angezeigt.

Variante 2: Dieser Text wird wiederholt angezeigt:

Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Die Tasten A und B benutzen

Quelle: "BBC micro:bit" by luipermom is licensed under CC BY-NC-SA 2.0

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Die Tasten A und B benutzen

Challenge�Wenn du die Taste A drückst, erscheint ein Pfeil auf der LED-Anzeige, der nach links zeigt. Wenn du die Taste B drückst, zeigt der Pfeil nach rechts.

Verwendete Befehlsgruppen

Tipp 1: In der Befehlsgruppe Grundlagen findest du die Möglichkeit, auf dem LED Pfeile anzuzeigen.��Tipp 2: Befehle für die Tasten A und B des micro:bit findest du in der Befehlsgruppe Eingabe.

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Tipp 3: Du kannst (aber musst nicht) zwei Wenn-Dann- Bedingungen aus der Befehlsgruppe Logik verwenden.

Aufgabe

Die Tasten A und B benutzen

Tippe für einen Hinweis

Tippe für einen Hinweis

Code Variante 2

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Diese Lösung hat zwei Bedingungs-Blöcke “wenn-dann” und die Parameter-Blöcke �“Knopf A/B ist geklickt”.

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Versuche, beide Varianten in deinem Editor nachzubauen. Findest du die entsprechenden Blöcke und Befehle?

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Wie du anhand von diesem Beispiel siehst, können mehrere Lösungsideen zum selben Ergebnis führen.

Code Variante 1��Lösung mit zwei Code-Blöcken

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Training Card

Die Tasten A und B schalten das Licht

Im Basecamp braucht es einen Schalter, mit welchem man das Licht im Technikraum ein- und ausschalten kann.

Quelle: Foto von Burak Kebapci von Pexels

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Die Tasten A und B schalten das�Licht im Technikraum

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Challenge�Im Basecamp braucht es einen Schalter, mit welchem man das Licht im Technikraum ein- und ausschalten kann. Schliesse dazu eine LED an den Pin 2 (P2) des micro:bit an. �Beim Drücken der Taste A soll die LED eingeschaltet werden. �Beim Drücken der Taste B soll sie wieder ausgeschaltet werden.

�Variante: Du kannst anstelle der externen LED auch die LED-Matrix des micro:bit leuchten lassen.

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Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Tipp 1: In der Gruppe Eingabe findest du Befehle für die Tasten A und B.

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Tipp 2: In der Gruppe Pins findest du Möglichkeiten, angeschlossene Inputs und Outputs anzusteuern.

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Tipp 3: Du musst über den micro:bit den Stromfluss (3V) zur angeschlossenen LED-Lampe steuern. Ein digitaler Wert von «1» bedeutet, dass Strom fliesst und die Lampe somit «eingeschaltet» wird. Beim Wert «0» wird der Stromfluss abgeschaltet.

Die Tasten A und B schalten das Licht im Technikraum

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Hinweis

Ein digitaler Wert von «1» bedeutet, dass der digitale Output am Pin «eingeschaltet» wird, d.h. der Pin erhält eine elektrische Spannung von 3V. �Der Wert «0» hingegen bedeutet «keine Spannung am Pin». Eine Spannung am Pin bringt die LED zum Leuchten.

Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Sound für die Eingangs-�halle komponieren

Komponiere Sounds für eine angenehme Atmosphäre in der Eingangshalle

Quelle: Pexels

nur für neue micro:bit V2

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Sound �für die Eingangshalle komponieren

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Challenge�Komponiere Sounds für eine angenehme Atmosphäre in der Eingangshalle.

Nutze den Lautsprecher des micro:bit. Komponiere deine eigenen Sounds�und spiele sie ab.

Verwendete Befehlsgruppen

Tipp 1: Schaue dich zuerst in der Gruppe Musik um: Welche Möglichkeiten hast du zur Sound-�Generierung? Probiere verschiedene Varianten aus.

Tipp 2: Findest du fertige Melodien oder kannst du solche selber komponieren?�

Tipp 3: Kannst du Schleifen verwenden, um die Musik zu wiederholen?

Sound für die Eingangshalle komponieren

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Hinweis

Mit dem «beim Start»-Block wird die Musik einmal abgespielt. Mit der Reset-Taste auf dem micro:bit kann sie nochmals abgespielt werden. Um die Musik unendlich oft abzuspielen, kann der «dauerhaft»-Block verwendet werden.

Hinweis: nur für neuen micro:bit V2

spiele einzelne Töne

Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Gesten erkennen

An der Sicherheitsschleuse muss der elektronische Scanner die Bewegungen deiner Hand erkennen.

Quelle: Juan Pablo Serrano Arenas von Pexels

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Gesten erkennen

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Challenge�Stecke einen Gestenerkennungssensor an den micro:bit. Zeige auf der LED-Anzeige die Richtung der Geste mittels entsprech- ender Pfeile an.

Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Hinweise

Dieser Gesten-Sensor muss an den I2C ange- schlossen werden!

Zusätzlich muss du die Grove-Erweiterungen im Editor geladen haben (siehe Grundlagen).

Tipps

• In der Gruppe Grove findest du Programm- befehle, welche den Bewegungssensor auswerten können.
• Verwende zuerst vier Bedingungen (“Wenn… dann… -Abfragen) für vier Bewegungen (links, rechts etc.)
• Kannst du auch eine Kreisbewegung zur Anzeige bringen?

Gesten erkennen

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Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Smileys mit der Finger-�spitze verändern

Quelle: Ged Carroll flickr.com

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Smileys mit der

Fingerspitze verändern

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Challenge�Die LED-Anzeige ändert das Smiley- Symbol, wenn du mit der Fingerspitze die Pins 0 bis 2 und gleichzeitig mit der anderen Hand GND berührst!

Verwendete Befehlsgruppe

Hinweis

Am besten den micro:bit aus dem Grove Shield herausnehmen! Um mit der Fingerspitze die Pins zu «drücken», muss gleichzeitig mit einem Finger der GND-Pin und mit dem anderen Finger einer der Pins 0 bis 2 berührt werden. Das funktioniert auch mit zwei Händen. Dabei dient der Körper als elektrischer Leiter, welcher den Stromkreis schliesst (keine Angst, das spürst du überhaupt nicht).�Falls es nicht klappt, die Finger etwas befeuchten.

Smileys mit der Fingerspitze verändern

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Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Den Kompass benutzen

Quelle: Ylanite Koppens von Pexels

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Den Kompass benutzen

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Challenge�Zeige die Werte des Kompasses (1 bis 360 Grad) auf der LED-Anzeige an. Drehe den micro:bit und finde heraus, wo Norden, Osten, Süden und Westen liegt.

Verwendete Befehlsgruppen

Tipp 1: Suche in den obenstehenden zwei Befehlsgruppen nach einer Möglichkeit, die Kompassausrichtung auf der LED des micro:bit als Zahl anzuzeigen.

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Tipp 2: Zeige vor dem Befehl «zeige Zahl» ein Sonderzeichen (z. B. «*» oder «#») an, um auf der LED-Anzeige die Zahl besser zu erkennen.

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Tipp 3: Nach jedem Herunterladen eines Programms bei dem der Kompass verwendet wird, muss dieser zuerst kalibriert werden. Auf dem LED erscheint der Hinweis «tilt to fill screen». Kippe und bewege hierfür den micro:bit, bis das LED-Display komplett erleuchtet ist.

Code für den Kompass

Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Die Temperatur messen

Quelle: https://www.doccheckshop.ch/

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Die Temperatur messen

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Challenge�Zeige die Werte des Temperatursensors auf der LED-Anzeige an.

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Verwendete Befehlsgruppen

Tipp 1: Suche in den obenstehenden zwei Befehlsgruppen nach einer Möglichkeit, die Temperatur auf der LED des micro:bit als Zahl anzuzeigen.

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Tipp 1: Das *- Zeichenfolge vor dem Befehl «zeige Zahl» hilft dir, die Zahl auf der LED-Anzeige besser zu lesen.

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Tipp 2: Der Temperatursensor benötigt ev. einige Minuten, bis er sich eingependelt hat. Zudem ist der Sensor nicht sehr genau, er kann dennoch gut grössere Temperaturschwankungen erkennen.

Die Temperatur messen

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Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Die Helligkeit messen

Quelle: Foto von Skylar Kang von Pexels

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Die Helligkeit messen

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Challenge

Verwende den eingebauten Hellig- keitssensor (in der LED-Matrix) und den eingebauten Lautsprecher (micro:bit 2.0).�Lasse unterschiedliche Lichtstärken mit Hilfe der Funktion “Säulendiagramm zeichnen” anzeigen. Die LED-Matrix dient ebenfalls zur Helligkeitsanzeige.

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Verwendete Befehlsgruppen

Gehe zur nächsten Seite�für Tipps und Hinweise �zum Vorgehen.

Hinweis

Die LED-Anzeige des micro:bits ist auch ein Helligkeitssensor.

Die Helligkeit messen

Aufgabe 1:

Die LED-Anzeige des micro:bits ist auch ein Helligkeitssensor. Er ist ein analoger Input. Er liefert also Werte in einem bestimmten Wertebereich. �Nur welchen?

1. Lasse dir die Werte über die Funktion�“zeichne Säulendiagramm” �(in der Befehlsgruppe LED) anzeigen.
2. Klicke auf “Konsole anzeigen GERÄT”, �um die Werte zu sehen. �Lasse es hell und dunkel werden und notiere die Werte für hell und dunkel. �Diese Werte kannst du für die nächste Aufgabe verwenden.

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Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

255

Die Helligkeit messen

Aufgabe 2:

Du kennst nun die analogen Werte des Lichtsensors (Input) von Aufgabe 1.�Lasse nun je nach Helligkeit unterschiedliche Töne spielen. Dazu musst du den Lautsprecher (Output) ansteuern. Der Wertebereich (Tonfrequenz) des Lautsprechers ist 60-1000 Hertz.

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Die Wertebereiche des Helligkeitssensors (Input) und des Lautsprechers (Output) sind also unterschiedlich, oh weia!

Du musst deshalb den Wertebereich des Helligkeitssensors (Input) so umrechnen �(oder “verteilen”), dass daraus Werte für die Tonfrequenz (Output) werden.

Verwende dazu die Funktion Verteile aus der Befehlsgruppe Pins und setze diese in die Funktion spiele Note aus der Befehlsgruppe Musik ein. Vergiss nicht als Input die Lichtstärke zu setzen!

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Code um die Helligkeit zu messen

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Wertebereich des Outputs: - tiefster Wert (bis niedrig)�- höchster Wert (bis hoch)

Hinweis

Die LED-Anzeige des micro:bits ist auch ein Helligkeitssensor. �Der Wertebereich (Input) ist �0 (dunkel) - 255 (hell).

Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Die Funktion “verteile” findest du in der Gruppe PINS. Sie verteilt den Wertebereich des Input (von) zu einem unterschiedlichen Wertebereich des Output (bis).

Wertebereich des Inputs: �- tiefster Wert (von niedrig)�- höchster Wert (von hoch)

Die Variable “Lichtstärke” findest du in der Gruppe EINGABE. �Sie zeigt “live” die Werte des Helligkeitssensors.

Training Card

Den Lagesensor benutzen

Quelle: Photo by Jared Brashier on Unsplash

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Den Lagesensor benutzen

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Challenge�Spiele eine Melodie, wenn der micro:bit geschüttelt wird. Zeige verschiedene Symbole auf der LED-Anzeige an, wenn der micro:bit nach links, rechts, oben oder unten gehalten wird.

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Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Hinweise

Ein Lagesensor besteht aus eine Kombination aus Gyroskop (Rotationssensor), Beschleunigungssensor und Kompass. Diese Sensoren können auch einzeln ausgelesen werden. Ein Beschleunigungssensor zeigt immer auch die Erdbeschleunigung an.

Falls du einen micro:bit V 1.0 hast, musst du einen Lautsprecher direkt oder an der Grove-Extension anschliessen!

Den Lagesensor benutzen

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Variante 1: Symbole

Variante 2: LED-Matrix

Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Einen Abstand messen

Quelle: Foto von Ron Lach von Pexels

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Abstand messen

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Challenge��Stecke einen Distanzsensor an den micro:bit und zeige die Distanz über ein Säulendiagramm auf der LED-Anzeige an.

Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Abstand messen

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Hinweis

Das Säulendiagramm zeichnet je nach Sensorwert eine Säule auf der LED-Anzeige. Halte eine Hand vor dem Sensor: Je nach Distanz zum Sensor wird eine kleinere oder grössere Säule gezeichnet. Der Maximalwert kann hier eingegeben werden (50cm). Verändere diesen Maximalwert, was passiert?

Klicke auf «Konsole anzeigen Gerät» (der micro:bit muss dazu gekoppelt sein, siehe Grundlagen II).�

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Der Messwert wird in Echtzeit als Graph im Zeitverlauf dargestellt:

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Training Card

Einen Drehknopf benutzen

Quelle: Foto von Engin Akyurt von Pexels

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Einen Drehknopf benutzen

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Challenge�Stecke einen Drehknopf (Potentiometer) an Pin 1 und eine 4-Ziffern-Anzeige an Pin 2 des Grove-Boards an. Drehe den Regler in verschiedene Positionen und zeige den Sensorwert auf der 4-Ziffern-Anzeige an.

Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Hinweis�Um Sensorwerte dauerhaft und nicht nur einmalig auszulesen, wird ein «dauerhaft»-Block aus den Grundlagen verwendet.

Einen Drehknopf benutzen

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Hinweis

Falls die 4-Ziffern-Anzeige etwas zu dunkel ist, kann man hier für extra Strom noch ein USB Kabel anhängen.

Dieser Code-Teil lässt den Micro:bit wissen, dass er ein 4-Ziffern Display an Pin 2/16 angeschlossen hat.

Dieser Code-Teil sagt dem Micro:bit, dass er die analogen Werte des Pin 1 (Drehknopf) anzeigen soll.

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Training Card

Ein Licht dimmen

Quelle: Foto von Cup of Couple von Pexels

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Ein Licht dimmen

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Challenge�Stecke einen Drehknopf (Potentiometer) an Pin 2 und eine LED an Pin 0 des Grove-Boarda an. Durch das Drehen des Reglers soll die LED heller oder dunkler gedimmt werden.

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Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Gehe zur nächsten Seite �für Hinweise zur Elektronik

Ein Licht dimmen

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Elektronik�

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Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Hinweis

Ein Drehknopf liefert einen analogen Wertebereich.

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Ein Licht dimmen

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Hier werden die analogen Werte des Drehreglers an Pin2 direkt an den Pin0 (LED) weitergegeben:

Analoge Werte des Drehreglers (an P2)

Analoge Werte der LED (an P0)

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Training Card

Ein Taster �steuert das Licht

Quelle:APeggy und Marco Lachmann-Anke auf Pixabay

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Ein Taster steuert das Licht

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Challenge�Stecke eine Grove-LED an den micro:bit Pin P2. Wenn du den Taster drückst, soll die LED leuchten. Wenn du die Taste loslässt, schaltet die LED wieder aus.

Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Gehe zur nächsten Seite �für Tipps und Hinweise �zur Elektronik.

Ein Taster steuert das Licht

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Elektronik

Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Hinweis

Eine Taste liefert am Pin den digitalen Wertebereich 0 (ausgeschaltet) oder 1 (eingeschaltet).

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Der Zustand der Taste an P0 wird als Wert dem Programmblock “schreibe digitalen Wert von Pin P0 auf…” übergeben, welcher die LED an P2 ein- (1) oder ausschaltet (0).

Ein Taster steuert das Licht

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Tippe für einen Hinweis

Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Eine Taste steuert das Licht

Warum geht die LED nicht aus, wenn du die Taste loslässt?

Richtig: schaue mal genau auf den Wert von P2 im Simulator :-) wenn du A Taste klickst.

Du musst also den Wert von P2 wieder auf 0 setzen (also “zurückstellen”), sobald die Taste nicht mehr gedrückt ist.

Für dieses Training hast du einen bis jetzt externen Taster an P0 verwendet. �Da der micro:bit ja 2 eingebaute Tasten (A und B) hat, kannst du nun auch diese als digitalen Input nutzen. �Löse den externen Taster vom Board und passe deinen Code entsprechend an.

Verwendete Befehlsgruppen

Hinweis

Verwende eine Bedingung, welche überprüft, ob Taste A gedrückt ist (mache etwas, wenn Taste A gedrückt ist).

Dein micro:bit wird sich jetzt anders als zuvor verhalten. Warum? �Tippe auf den Screen, wenn du einen Hinweis brauchst.

Eine Taste steuert das Licht

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Wenn die Taste A gedrückt wird, wird P2 eingeschaltet (auf 1 gesetzt).

Wenn du aber die Taste loslässt, wird er nicht automatisch wieder auf 0 gesetzt, da ja kein Befehl dazu ergangen ist, d.h. der micro:bit macht nichts an P2 .

Dieser explizite Befehl setzt P2 wieder auf 0, wenn die Taste B gedrückt wird.

Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Einen LED-Streifen leuchten lassen

Quelle: RDZ Rorschach

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Einen LED-Streifen leuchten �lassen

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Challenge�Stecke ein LED-Streifen (Neopixel) an den micro:bit am Pin 2. Lasse die LEDs in verschiedenen Farben leuchten.

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Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Hinweis: Für den LED-Streifen muss die «Neopixel» Erweiterung importiert sein (siehe Grundlagen).

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Gehe zur nächsten Seite �für Tipps und Hinweise �zur Programmierung.

Ein LED-Streifen leuchten lassen

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Tippe für den 2. Teil einer möglichen Lösung.

Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Einen Vibrationsmotor steuern

Quelle: Photo by Phuc H. on Unsplash

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Einen Vibrationsmotor steuern

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Challenge�Klemme einen Drehknopf (Potentiometer) und einen Vibrationsmotor an den micro:bit. Durch das Drehen des Reglers soll der Motor langsamer und schneller drehen.

Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Hinweis

Eine gedimmte LED und ein Vibrationsmotor sind beides analoge Outputs. Deshalb ist der Code analog wie in Challenge 13 «Ein Licht dimmen». Ein Vibrationsmotor benötigt nicht viel Strom, darum kann er ohne externe Batterie an den micro:bit angehängt werden (im Gegensatz zu Trainings 17–18).

Einen Vibrationsmotor steuern

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Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Die Farben �des Regenbogens

Quelle: Pexel

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Die Farben des Regenbogens

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Challenge�Klemme eine RGB-LED an den micro:bit. Zeige die Farben des Regenbogens nacheinander an.

Verwendete Befehlsgruppen

Zubehör

Hinweis

Dies sind die 10-Bit RGB-�Werte des Regenbogens.

Die Farben des Regenbogens

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Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Training Card

Einen Servo-Motor steuern

Steuere einen Antriebsmotor (Servo) für den Rover-Arm

Quelle: Foto von Miguel Á. Padriñán von Pexels

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Was sind Servomotoren?

Servos sind spezielle Elektromotoren, welche die Kontrolle der Position ihrer Motorwelle erlauben. Oft kann auch die Dreh- geschwindigkeit variiert werden. Servos bestehen aus einem Elektromotor, der zusätzlich mit einem Sensor zur Positions- bestimmung ausgestattet ist.

Mit dem Servo kann man also eine bestimmte Drehung mit einem Elektromotor vor- nehmen. �Oft sind an diesen Motoren Hebel oder Getriebe angebracht, welche die Kraft an eine Gerät oder eine Maschine übertragen.

Typisches Modellbau-Servo

Eine Servolenkung im Auto

Ein Servo. Was ist das und wie ist er aufgebaut?

2 Typen von Servo-Motoren

2) 360°-Servos drehen sich eine oder mehrere ganze Umdrehungen (Bei uns sind dies die Servos FS90R).�Hier bedeutet “Position” im Programmblock:

• 0° → max. Drehgeschwindigkeit in die eine Richtung,
• 180° → max. Drehgeschwindigkeit in die andere Richtung und
• 90° → Stillstand.

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Es gibt grundsätzlich 2 Typen von Servo-Motoren:

1. 180°-Servos drehen ich ausgehend von der Mittelposition 90° nach links und 90° nach rechts (Bei uns sind dies die Servos�FS90).

Servo-Motor FS90R

(Vollumdrehung 360°)

Servo-Motor FS90

(Drehung: 2* 90°)

Einen Servo-Motor steuern

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Challenge�Klemme einen Drehknopf (Potentiometer) und einen Servo-Motor an den micro:bit. Durch das Drehen des Reglers soll das Servo gesteuert werden. Die nächste Seite zeigt dir wie du das Servo anschliessen kannst.

Verwendete Befehlsgruppen

Hinweis

Für die Steuerung von Servo-Motoren benötigt man eine externe Stromversorgung (4.8 - 6V), da Servomotoren mehr Strom (mA) und eine höhere Spannung (V) benötigen, als der micro:bit liefern kann. Verwende das zusätzliche Servo-Board und schliesse daran das Servo und die 5V Batterieversorgung an. Die nächste Seite zeigt dir wie.

Zubehör

Verkabelung eines Servos mit dem micro:bit

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Variante Mit Servo-Board

Gehe zur nächsten Seite für Tipps zur Programmierung des micro:bits.

Beachte: das Servo hat einen Stecker und 3 Farbige Kabel. Schliesse den Stecker mit der angezeigten Farbcodierung in der richtigen Reihenfolge hier an.

18: Wertebereich für den Input finden & festlegen

Schritt 1:

• Ist der Drehknopf (Potentiometer) ein analoger oder digitaler Input?
• Welcher Wertebereich hat der Input (das Potentiometer)?

Finde dies heraus, in dem du den Code zeichne Säulendiagramm aus der Gruppe LED verwendest.

Setze in die Werte “von” und “bis” den (analogen oder digitalen?) Wert von P1 - also dem Drehknopf- ein.�

Vergiss nicht, dass du die Werte des Poti dauerhaft auslesen musst.

Verwendete Befehlsgruppen

Hinweis

Lasse das USB-Kabel nach dem Programmdownload sowohl im MacBook als auch im micro:bit stecken, damit kannst du die Werte der Inputs “live” im XY-Diagramm (Konsole) anzeigen!

18: Schritt 1: Wertebereich des analogen Inputs ermitteln

Schritt 1: Wertebereich des analogen Inputs ermitteln

Hinweis

Notiere dir den Wertebereich des Drehknopfs an P1 aus dem Säulendiagramm (Konsole).�Diesen brauchst du für die nachfolgende Programmierung!

Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Schritt 2:

Drehwinkel des Servos festlegen

Mit der Funktion�setze Winkel von Servo an P0 auf X Grad kannst du das Servo bewegen �bzw. angeben, in welche Richtung es sich drehen soll.

Teste, ob und wie du das Servo mit diesem Code in unterschiedliche Richtungen drehen kannst.

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Tipp: Lösche alle “alten” Programmblöcke, bevor du neu beginnst.

Schritt 3:

Inputwerte in Drehwinkel umsetzen

Das Servo soll eine Drehbewegung wie der Drehknopf machen, um das Servo “live” steuern zu können.

Der Drehknopf hat Inputwerte von 0 - 1023; das Servo aber nur von 0 bis 180 (Grad). Das passt nicht überein.

Du musst nun also die Imputwerte des Drehknopfs in den Drehwinkel fürs Servo umsetzen = “verteilen”.

Nutze dazu den Programmblock Verteile �in der Gruppe Pins.

18: Schritt 3: Inputwerte in Drehwinkel umsetzen

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Challenges - Übersicht

Hinweis

Tippe auf ein micro:bit-Symbol, um zur entsprechenden Challenge zu gelangen

IMPRESSUM

Version 1.4 micro:bit mit Grove System | 4.-9. Klasse | April. 2025�Dr. Dorit Assaf & Manuel Garzi, Team RDZ Gossau & Rorschach: �Sandra Buchmann, Selina Citera, Smauel Hächler, Gian-Philipp Spirig, Géraldine Lee, Guido Knaus, Franz-Martin Riklin (Autoren); Ramona Inauen (Layout & Gestaltung)

Pädagogische Hochschule St. Gallen�In Zusammenarbeit mit der Pädagogischen Hochschule Schwyz

Online Ressourcen�https://sites.google.com/view/digitalmaking

• Theorieheft Physical Computing
• Aktuellste Version der Training Cards
• Video Tutorials
• Beispielcode
• Andere Physical Computing Plattformen

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Lizenzierung

Dieses Dokument basiert auf Version 1.0 | Zyklus 2–3 | PHSG

Grafiken, Screenshots, Icons: PHSG, Medienwerkstatt PHSG

Bilder & Icons: thenounproject.com, Compass by FakehArtwork, Button Click by andriwidodo, LED by Arthur Shlain, Arcade Button by emma mitchell, Potentiometer by Hans, vibration motor by Hans, loudspeaker by David, LED by Victor Bolivar, brightness by Hermine Blanquart, Thermometer by Hopkins, Servo motor by Branis Panos, Battery by Sergey Demushkin, Led Strip by adls, front sensor by Vectors Point, score by P Thanga Vignesh, Gesture by Clea Doltz, electric motor by Verry, Music Note by Parker Foote, finger by Jeevan Kumar, Alarm Clock by Setyo Ari Wibowo, rotation by Ragal Kartidev, switch by Arthur Shlain, BBC Micro Bit by fredley, Water Pump Photo by Steve Adams on Unsplash;�Medienwerstatt PHSG