Diskussion:Mechatronik mit Arduino - 01/26

1. Einführung in die Welt des Arduino Die SUS nehmen den Arduino zur Hand, lernen die digitalen ein und Ausgänge kennen. Wir nehmen den Arduino mit dem Open Roberta Lab in Betrieb und testen die serielle Schnittstelle. Die SuS lernen, wie sie eine Roboterkonfiguration erstellen und das Programm für eine spätere Verwendung in der Gruppe speichern. 2. Ansteuerung einer LED Als ersten Schritt schalten wir die OnBoard LED an PIN13. Im nächsten Schritt bauen wir LED mit Vorwiderstand auf und bringen diese zum Blinken. Anschließend bringen wir 2 LED abwechselnd zum Blinken (Wechselblinker). Als Abschluss dimmen wir eine LED mittels Puls-Weiten-Modulation. Als Erweiterung lassen wir eine LED in der Helligkeit pulsieren (Beispiel: Smart-Home-Lichtsteuerung). 3. Einlesen eines Sensors/Tasters Als ersten Sensor lernen wir das Potentiometer kennen. Dieses nutzen wir, um eine LED zu dimmen. Als zweiten Aufgabe nutzen wir einen LDR, um bei Dunkelheit das Licht einzuschalten (Beispiel: Smarte Außenbeleuchtung). 4. Ansteuerung eines Schrittmotors/Servomotors Die SuS lernen Servomotor SG90 kennen und steuern diesen mit PWM an. Wir lernen den Schrittmotor 28BYJ-48 mit ULN2003 Treiberplatine kennen und steuern diesen an. Wir diskutieren die Unterschiede und Anwendungsfälle und bauen aus dem Schrittmotor mit Zeiger eine Uhr (Beispiel: Elektromobilität). 5. Entfernungsmessung mit Ultraschall Die SuS lernen den Ultraschall Abstandssensor HC-SR04 kennen. Wir senden und Empfangen einen Echoburst und berechnen aus der Laufzeit die Entfernung. Als Projekt bauen wir eine Ultraschallschranke, die bei Annäherung eines Objektes einen Alarm ausgibt (Beispiel: Fledermaus). 6. Detektion von Bewegungen und Licht Mit dem Bewegungsmelder erkennen wir Bewegungen und Schalten bei Dunkelheit das Licht ein (Beispiel: Smarter Bewegungsssensor). 7. Messung der Temperatur Wir nutzen einen TMP36, um die Temperatur zu messen. Diese zeigen wir im seriellen Monitor an (Beispiel: Raumthermometer). 8. Töne und Melodien erzeugen Wir erarbeiten uns die Unterschiede zwischen passivem und aktiven Lautsprecher und steuern exemplarisch beide mit einer Melodie an. In der Folgeaufgabe sollen eine LED und ein Piezo-Lautsprecher kontinuierlich blinken bzw. piepen (Beispiel: Spülmaschine signalisiert Status). 9. Ansteuerung eines Displays Die SuS senden Daten an das LCD Modul 16x02 I2C zur Anzeige. Wir stellen Daten als ASCII Text oder Bargraph dar (Beispiel: Automatenanzeige). 10. Ansteuerung einer Ampel (Sensor-Aktor-Kreis) Der Ultraschall misst die Entfernung zu Objekten. Kommt ein Objekt zu nahe spring die Ampel von grün, auf gelb auf rot. Ein Alarmton erklingt (Beispiel: Ultraschall-Einparkhilfe).