• Flussdiagramme


    • Aufgabe

      Bevor wir mit dem Programmieren anfangen sollt ihr euch überlegen, was das Programm eigentlich können soll. Formuliert die Aufgaben erstmal sprachlich in ganzen Sätzen, die ihr in hier eintragt.



      Schaut euch dann folgendes Video zu Flussdiagrammen an. Überlegt Euch wie ihr das Programm in einem Flussdiagramm darstellen könnt. Ihr könnt das Flussdiagramm analog mit Stift und Papier oder digital mit dem kostenlosen browserbasierten Tool draw.io erstellen. Exportiert bzw. macht eine Bild von eurem Diagramm und speichert es in eurem Projekttagebuch ab


  • Löten





    • Die Pins an den Arduino zu löten ist schon etwas knifflig, insbesondere wenn man vorher noch nicht gelötet hat. Deswegen fangen wir mit etwas Theorie an. Lest Euch in der Schule den Artikel Lizenz zum Löten durch und beantwortet die folgenden Fragen. 



    • Lizenz zum Löten File

      Ein Artikel aus der MAKE, der ins Löten einführt.

  • Mikrocontroller


    • Was ist ein Arduino? (Video)


      Daniel Beyrodt (auf YouTube auch bekannt als "Der Techniklehrer") gibt in diesem YouTube-Video eine einfache und gut verständliche Erklärung was ein Microcontroller ist. Schaut Euch das Video an und macht danach das Quiz, um euer Wissen zu überprüfen.







    • Bezeichnung der Bauteile


      Das Arduino-Board „nano“ verfügt über einen USB-Anschluss, über den der Mikrocontroller programmiert und auch mit Strom versorgt werden kann.  Die Pins sind in verschiedene Bereiche eingeteilt. Ein Bereich dient der Spannungsversorgung, einer ist für analoge Eingänge und einer für digitale Ein-/Ausgänge. Der Mikrocontroller (auch Prozessor genannt) sitzt in der Mitte. Dazu verfügt der „Arduino nano“ über mehrere Status-LEDs. Soll der Arduino neu gestartet werden, kann ein Reset-Taster gedrückt werden.


      Aufgabe
      Ziehe die Beschriftung in die entsprechenden Felder und überprüfe, ob du richtig liegst!





    • Schaut Euch mindestens einen der Filme zu den praktischen Einsatzmöglichkeiten von Microcontrollern an.


      Smart Home



      Hardware Hacking



      Wearables



    • Ideensammlung

      Nehmt euch ein paar Minuten Zeit und überlegt Euch ein Projekt das ihr selbst gerne mal mit einem Microcontroller mal umsetzen würdet. Tragt eure Ideen, wenn ihr möchtet, unten in die Ideensammlung ein (auf "+ Eintrag hinzufügen" hinzufügen klicken).

    • Vertiefung: Einführung in den Arduino Page

      Hier findet ihr eine ausführlichere Einführung die noch mehr ins Detail geht in einem YouTube Video vom Hobbyelektroniker

  • Testschaltung Sensor



    • Das Steckbrett

      Auf das Steckbrett (engl. Breadboard) werden die einzelnen Bauteile und Drähte gesteckt. Ohne zu wissen welche Stecklöcher miteinander verbunden sind, ist es nicht möglich eine Schaltung auf dem Steckbrett nachzubauen. Jede nummerierte Reihe (1–63) verbindet alle Stecklöcher der Reihe. Zwischen E und F ist diese Reihe aber unterbrochen. Es sind also immer die Stecklöcher A-E und F-J miteinander verbunden. Die Spannungsversorgung an der Seite verbindet alle Stecklöcher der Spalte. Diese Spalten werden mit 5V und GND auf dem Arduino-Board verbunden. So können viele Bauteile mit Spannung versorgt werden.

      Eine LED muss daher, wie auf der Abbildung dargestellt im Steckbrett stecken. Es dürfen nicht beide Anschlüsse in einer Reihe stecken.




    • Aufgabe

       Tut Euch in Zweierteams zusammen und baut eine Schaltung nach folgendem Plan zusammen:



      Ihr braucht dazu folgende Teile:

      • Arduino nano
      • Feuchtigkeitssensor
      • Steckboard
      • Kabelbrücken
      • LED
      • Vorwiderstand

      Um den Vorwiderstand zu berechnen braucht ihr ein bißchen Mathe. Schaut euch dazu folgendes Video an. Nebenbei lernt noch ein bißchen was über LEDs. 


       

    • Jetzt fehlt noch die Pumpe. Da die Pumpe mehr Strom zieht als der Arduino über seine Pins ausgeben kann, muss die Stromversorgung der Pumpe über ein Relais geschaltet werden. Schaut euch dazu das Datenblatt von dem Relais an und zeichnet auf der Basis des ersten Schaltplans einen neuen Schaltplan, der das Relais und die Pumpe enthält. Speichert ein Bild von eurem Schaltplan im Projekttagebuch.

  • Programmierung



    • Ihr braucht zum Programmieren des Arduino die Arduino Entwicklungsumgebung (IDE). Das ist eine Software, um den Code für den Arduino zu erstellen.  Öffnet die IDE auf eurem PC.

      ArduinoIDE


      Um den Arduino nutzen zu können, müsst ihr einige Einstellungen vornehmen. Schaut euch dazu das folgende Video an.


      Der Arduino besitzt verschiedene Anschlüsse für unterschiedliche Zwecke.




      Ein Arduino Programm läuft immer nach folgendem Schema ab.


      Programmstruktur


      Ladet euch den Code für die einfache Programmierung in die Arduino IDE. Kontrolliert, ob die angebenen PINS mit den PINS  übereinstimmen. Recherchiert in der Arduino Befehlsreferenz , was die einzelnen Befehle bedeuten und was sie bewirken. Trag die Bedeutung der Befehle als Kommentar in den Code ein, indem ihr "//" voranstellt oder den Kommentar durch "/*" und "*/" rahmt. Dadurch weiß der Compiler, dass dies kein Code, sondern ein Kommentar ist.  Speichert dann den kommentierten Code als Bild (screenshot) im Projekttagebuch ab und ladet die Datei bei Moodle hoch. 

      Ladet dann den Code auf euren Arduino und testet, ob der Sensor funktioniert und die LED angeht.




       

  • CAD mit Sketchup

    Entwerft eine Hülle für die Elektronik der Bewässerungsanlage. Die einzigen Vorgaben sind: 

    • Die Platine muss hineinpassen
    • Es müssen Ausschnitte für die Stecker vorgesehen sein
    • Es soll eine Möglichkeit geben die Hülle zu öffnen, falls Teile ausgewechselt werden müssen

    Speichert ein Bild (screenshot oder Export) von Eurem Entwurf im Projekttagebuch.


      

     


     

     

    • Berufsfeld IT

      • Das Elektrohandwerk bietet dir ein zukunftsorientiertes Berufsfeld mit vielen Karrieremöglichkeiten. Informiere Dich über die verschiedenen Fachrichtungen und finde heraus, welche Ausbildung zum Elektroniker am besten zu dir passen könnte.

        Mathematisch-technischer Softwareentwickler



        Fachinformatiker*in für Systemintegration




        Fachinformatiker*in für Anwendungsentwicklung




        Quellen: https://www.br.de/fernsehen/ard-alpha/sendungen/ich-machs/index.html




    • Berufsfeld Elektro


      • Das Elektrohandwerk bietet dir ein zukunftsorientiertes Berufsfeld mit vielen Karrieremöglichkeiten. Informiere Dich über die verschiedenen Fachrichtungen und finde heraus, welche Ausbildung zum Elektroniker am besten zu dir passen könnte.

        1 Die Power-Worker: Elektroniker/-in Fachrichtung Energie- und Gebäudetechnik



         2 Die IT-Manager: Elektroniker/-in Fachrichtung Informations- und Telekommunikationstechnik




         3 Die Antreiber: Elektroniker/-in für Maschinen und Antriebstechnik




         4 Die Kreativen: Elektroniker/-in Fachrichtung Automatisierungstechnik



         5 Die Entertainer: Informationselektroniker/-in Schwerpunkt Geräte- und Systemtechnik




         6 Die Netzwerker: Informationselektroniker/-in Schwerpunkt Bürosystemtechnik




         7 Die Vordenker: Systemelektroniker/-in




        Quellen: https://www.e-zubis.de/ausbildungsberufe/ ; https://www.br.de/fernsehen/ard-alpha/sendungen/ich-machs/index.html




    • Familieninterview

      • Suche dir jemanden aus deiner Familie als Interviewpartner. Das kann deine Mutter sein oder dein Vater, Großeltern, große Geschwister. Du hast zwar bestimmt eine Vorstellung davon, was diese Person in ihrem Beruf macht/gemacht hat, aber so genau weiß man es meistens doch nicht. Deine Aufgabe ist es, mit Hilfe der fünf vorgegebenen Fragen mehr über den Beruf deines Gegenübers herauszufinden. Schreib dir die Antworten am besten auf.

        Interviewfragen an die Person deiner Wahl:

         1. Welchen Beruf hast du erlernt? Wie heißt er?

         2. Was macht man in diesem Beruf? Nenne mindestens 3 Tätigkeiten!

         3. Was sollte man gerne machen, wenn man diesen Beruf erlernen möchte?

         4. Wo arbeitet man in diesem Beruf (zum Beispiel im Freien, im Büro, in der Werkstatt)?

         5. Welche Arbeitsmittel braucht man, um diesen Beruf auszuführen (zum Beispiel Werkzeug, Computer)? Nenne mindestens 3 Arbeitsmittel!



        Gruppendiskussion in der Schule
        Anschließend bist du der "Experte" für diesen Beruf. Stelle diesen Beruf anhand der Antworten deinem Team vor. Wichtig dabei ist, dass du nicht erwähnst, wie der Beruf heißt. Das sollen die anderen nämlich aufgrund deiner Beschreibung erraten.



    • Recherche zu Berufen

      • In dieser Aufgabe geht es darum, einen Ausbildungsberuf im Internet zu recherchieren und so Details über Ausbildungsinhalte und den Beruf herauszufinden. Das Ziel ist es, sich mit einem Ausbildungsberuf auseinander zu setzen und sich anzueignen, wie eine Internetrecherche durchgeführt werden kann. 


        Aufgabe
        Erstelle einen Steckbrief zu einem passenden Ausbildungsberuf, der zu deinem BO-Projekt passt, und/oder deines Wunschberufs. 




    • Recherche MINT Berufsfelder

      • MINT steht für Mathe, Informatik, Naturwissenschaften und Technik, Fächer also, die du meist aus der Schule kennst. MINT Fächer spielen auch eine Rolle für viele Ausbildungsberufe. Bei Technik fällt einem schnell der Beruf KfZ-Mechatroniker*in ein. Aber andere technische  Berufe, die spannend sind? 🤔 Da ist man schnell überfragt. Schlau ist es, sich einen Überblick über ein ganzes Berufsfeld zu machen. Also zu suchen, welche Berufe es noch gibt, die z.B. mit Technik zu tun haben. 

              

        Aufgabe
        Unter https://planet-beruf.de/schuelerinnen/mein-beruf/berufsfelder/ findest du alle möglichen Berufsfelder. Schau dich dort erstmal um. Klick dich durch verschiedene Berufsfelder und zwar durch solche, die mit den MINT-Fächern zu tun haben.



        Mathematik (weitere Informationen)
        Informatik (weitere Informationen)


        Naturwissenschaften (weitere Informationen)
        Technik (weitere Informationen)




        Das Berufsfeld Technik ist ein weites Feld. Darunter fallen zum Beispiel folgende Berufsfelder:
      • Bereit für das Quiz zu den MINT Berufsfeldern?




    • Unternehmensprofil

      • In dieser Einheit geht es darum, einen Betrieb näher zu beleuchten.  

        Neben den Basisinformationen, wie z.B. Firmensitz, Geschäftsführung usw. sollen typische Arbeitsabläufe und Grundtechniken der Betriebe bzw. der Branche beschrieben werden. 



        Aufgabe
        Tragt die von Euch recherchierten Daten in das Unternehmensprofil hier in Moodle ein. Wenn ihr auf "Einträge speichern" klickt, werden die Daten gesichert.


        Unternehmensprofil


    • Creative Commons Lizenz