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Projekt 1 – die Alarmanlage (Lichtsensor)

Grundidee:

Die Kinder erhalten eine Kiste oder einen Karton, den sie auch z.B. im Kunstunterricht als Süßigkeitenkiste selbst gestalten können. Darin liegt später ein CalliopeMini. Dieser besitzt einen Helligkeitsensor. Sobald der Kistendeckel geöffnet wird, fällt Licht auf den Sensor. Dieses Licht löst dann z.B. einen Piepton aus. Die S*S sollten bei diesem Projekt zu zweit arbeiten.

Erweiterung:

Mit einer Taschenlampe und einem CalliopeMini lässt sich eine Lichtschranke an die Zimmertür bauen, die schon beim Betreten des Raumes einen Alarm auslöst. Mit einem zweiten CalliopeMini kann der Alarm auch aus dem Zimmer an andere Orte übertragen werden.

Materialien:

  • Schuhkarton oder vergleichbar
  • Farben, Pinsel
  • Material zum Gestalten der Kisten
  • ggf. Taschenlampen
  • ggf. Klebeband (möglichst spurenfrei ablösbar, z.B. Powerstrips o.ä.)

Umsetzung der Grundidee

Beispielgeschichte:

„Petra hat in ihrem Zimmer eine Süßigkeitenkiste. Immer wieder fehlen in der Kiste Sachen! Petra hat zwei Brüder und eine jüngere Schwester. Bestimmt geht irgendjemand von denen heimlich in ihr Zimmer und klaut Bonbons aus der Kiste. Petra überlegt sich, was sie tun kann. Es müsste einfach ein Alarm losgehen, wenn jemand die Kiste öffnet. Da erinnert sich Petra an das Grundschulprojekt, an dem sie teilgenommen hat. Mit diesen Calliopes müsste sich doch da etwas bauen lassen!“

Schritt 1 (Kallibrierung):

Der Lichtsensor des CalliopeMini gibt Prozentwerte für die Lichtstärke aus:

0% dunkel 100% hell

Sonnenlicht ist erheblich heller als Raumlicht. Sobald Licht in den Karton fällt, soll der Alarm losgehen. Man muss also zunächst einmal messen, wie hell es im Raum ist, um herauszubekommen, bei welchem Wert der Alarm losgehen soll.

Das erledigt dieses kleine Programm:

Es zeigt fortwährend den aktuellen Lichtwert an. Wenn dieser erreicht wird, soll der CalliopeMini anfangen zu piepen (Zur Sicherheit sollte man noch 7-10 abziehen).

Schritt 2:

Wenn die Kinder sehr leistungsstark sind, könnte eine Aufgabe so aussehen:

Aufgabe:

„Schreibe auf https://m7r.de ein Programm. Wenn der Lichtwert höher als […] (Wert s.o.) steigt, soll die RGB-LED rot leuchten und ein Signal ertönen. Sonst soll die RGB-LED grün leuchten.“

Ein sehr einfaches Programm zur Erfüllung der Aufgabe sieht z.B. so aus:

Aufgabe:

Beschreibe möglichst genau, was dieses Programm tut. Überprüfe deinen Text, indem du das Programm auf deinen Calliope spielst.

Schritt 3:

Die Kinder probieren nun die Alarmanlage aus. Sie legen die programmierten CalliopeMini und die Süßigkeitenkisten und schauen, ob der Signalton erklingt, wenn man den Deckel öffnet.

Umsetzung der ersten Erweiterung

Vorbemerkung:

Bei dieser Erweiterung geht es nicht um ein neues Programm, das alte kann weiterverwendet werden. Schwierig ist hier, den richtigen Wert des Lichtsensors herauszufinden, bei dem der Alarm verlässlich losgeht.

Beispielgeschichte:

„Petra möchte eigentlich schon nicht, dass ihre Geschwister überhaupt in ihr Zimmer gehen. Deshalb fasst sie folgenden Plan: Sie klebt den CalliopeMini in den Türrahmen. Von der anderen Seite strahlt sie ihn mit einer Tachenlampe an. Wenn nun jemand durch den Taschenlampenstrahl tritt, soll der Alarm losgehen.“

Aufgabe:

Versuche, Petras Idee in die Tat umzusetzen. Dazu brauchst du ggf. etwas Klebeband und eine Taschenlampe von zu Hause.

Umsetzung der zweiten Erweiterung

Vorbemerkung:

Bei Alarmanlagen bringt es in der Regel wenig, wenn der Alarm nur direkt im Haus zu hören ist, in dem gerade eingebrochen wird. Der Alarm wird meist direkt an die Polizei oder die Zentrale eines Wachdienstes übermittelt – vielleicht läuft das mit der Alarmanlage an Ihrer Schule sogar ganz genau so. Vielleicht können Sie das in Absprache mit der Polizei / dem Wachdienst sogar einmal ausprobieren.

Beispielgeschichte:

„Petra möchte nicht ständig ihr Zimmer bewachen, um jemanden ihrer Geschwister zu erwischen. Sie möchte sich auch im Haus bewegen können. Da fällt ihr ein, dass CalliopeMini sich auch gegenseitig Nachrichten schicken können.“

Wenn die Kinder sehr leistungsstark sind, könnte eine Aufgabe so aussehen:

Aufgabe:

„Verändere das Programm von oben so, dass zusätzlich zum Alarm eine 1 auf dem Kanal 0 gesendet wird. Programmiere einen zweiten CalliopeMini so, dass er das Signal empfängt und auch beginnt Alarm zu schlagen (rote RGB-LED & Ton), wenn der Deckel der Süßigkeitenkiste angehoben wird.“

Fertige Lösung Sender:

Fertige Lösung Empfänger:

Die Kinder können die Programme beliebig ausbauen – z.B. dass eine Melodie statt eines Alarmtons erklingt oder andere Farben aufleuchten.

Zusatzaufgabe (schwierig)

Nach Kallibrierung auf den richtigen Lichtwert (so) sollen die Kinder sich dieses Programm auf den CalliopeMini laden, den Calliope in eine Kiste legen und den Deckel mehrfach aufmachen und schließen.

Aufgabe:

Was macht dieses Programm anders als das Programm aus den anderen Teilen des Projektes?

Lösung:

„Es wird mitgezählt, wie oft der Deckel der Süßigkeitenkiste angehoben wurde!“

Aufgabe:

Kannst du auch diese Information an einen andere CalliopeMinis „weitergeben“?