Messen, Steuern und Regeln mit Arduino-Mikrocontroller-Entwicklungsumgebungen

arduino

Zum Einstieg in die Thematik sollen sich die SuS bewusst machen, wo sie es überall im Alltag mit Computern zu tun haben. Über die Unterschiede zwischen Mikrocontrollern und PCs kommen sie zur Nutzung von Experimentierumgebungen für Mikrocontroller. Bei der Programmierung derselben lernen die in Abhängigkeit von ihrem Leistungsniveau die wichtigsten Grundlagen kennen. Stichworte hierzu sind digitale/analoge Ein- und Ausgänge, Wiederholungsschleifen, Fallunterscheidungen, Berechnungen, Variablennutzung. Ziel ist eine Thematisierung aller drei Aspekte Messen, Steuern und Regeln sowie eine Nutzung eines Mikrocontrollerboards als Interface für einen PC als auch eine autarke Nutzung. Hieraus ergibt sich das folgende Programm. Die Tabelle gibt die Übersicht und verlinkt auf Bereiche darunter, die auch mit kleinen Smartphones gut nutzbar sind.

Leitfragen/Checklisten Arbeitsblatt Links/Tipps Bilder-Hilfen Extra
1) Einen Tag ohne Computer – was bedeutet das? PDF ==> - -
2) Worin unterscheiden und gleichen sich ein Mikrocontroller (MC) und ein Personalcomputer (PC)? PDF ==> - -
-- Checkliste zu Leitfrage 1 und 2 PDF - - -
3) Wie kann ich mit einem Mikrocontroller experimentieren? PDF ==> - -
4) Wie schalte ich eine LED an und wieder aus? PDF ==> ==> ==>
5) Wie kann ich mit einem Mikrocontroller abfragen, ob eine Taste gedrückt ist? PDF ==> ==> ==>
6) Wie kann ich mit einem Mikrocontroller Helligkeitswerte messen und auf einen PC übertragen? PDF ==> ==> ==>
7) Wie kann ich die Lichtintensität einer LED in Abhängigkeit von der Umgebungshelligkeit regeln? PDF ==> ==> ==>
-- Checkliste zu den Leitfragen 3 bis 7 PDF - - -

Leitfragen

1) Einen Tag ohne Computer – was bedeutet das?

2) Worin unterscheiden und gleichen sich ein Mikrocontroller (MC) und ein Personalcomputer (PC)?

3) Wie kann ich mit einem Mikrocontroller experimentieren?

4) Wie schalte ich eine LED an und wieder aus?

5) Wie kann ich mit einem Mikrocontroller abfragen, ob eine Taste gedrückt ist?