Wahlunterricht Mikroelektronik am Gymnasium Waldkraiburg

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Grundausstattung

Die Materialien für den Kurs wurden durch Spenden folgender Organisationen finanziert:

Wir danken den Spendern herzlich für Ihre Unterstützung.

Materialliste

Projekte mit dem Calliope mini

Calliope mini

Projekte mit dem Arduino Uno und dem ESP32

1. Die ersten Schritte

Start von Linux und Anschließen des Arduinos

Blink - das erste Programm

2. Alarmanlage

Wir bauen eine voll funktionsfähige Alarmanlage, die über eine Fernsteuerung aktiviert werden kann.
Alarmanlage.png

  1. Leuchtdioden
  2. Bewegungsmelder
  3. Passiver Buzzer
  4. Infrarot-Fernbedienung
  5. Rotations-Encoder

3. Messwerterfassung

Temperaturmessung

Wir bauen ein digitales Thermometer und verwenden es, um Messreihen am Computer aufzuzeichnen.

  1. Temperatursensor Dallas DS18B20 Alt text
  2. OLED-Display zur Darstellung der Messwerte
  3. Grafische Ausgabe am Computer Alt text
  4. Daten über die Serielle Schnittstelle einlesen
  5. Messwerte als Diagramm am Computer darstellen Alt text
  6. Messwerte ins Internet schicken

Helligkeitsmessung

Mit einem Fotowiderstand kann die Helligkeit bestimmt werden. Der Fotowiderstand alt text

Entfernungsmessung

Mit Hilfe eines Ultraschallsensors, der zum Beispiel auch in Einparkhilfen von Autos verbaut ist, messen wir den Abstand zu einem Objekt. alt text

Der Ultraschallsensor Mehrere Sensoren: Felder und Schleifen

Geschwindigkeitsmessung

Wir bauen Lichtschranken, mit denen die Geschwindigkeit von Fahrzeugen gemessen werden können.

  1. Reflexlichtschranke
  2. Laserlichtschranke

4. Diskobeleuchtung

Wir bauen aus einem Mikrofon, einem Arduino UNO und einer LED-Matrix eine Partylicht,das dem Rhythmus der Musik folgt.PartylichtIn folgendem Video könnt ihr die Funktion des Lichtes sehen: YouTube Video Partylicht

  1. RGB-LEDs
  2. Tonaufnahmen mit einem Mikrofon

5. ESP32

a) Ein Mikrocontroller im Netzwerk

Der ESP32-Chip kann über ein drahtloses Netzwerk (WLAN) gesteuert werden.Seine Programmierung kann auch über die bekannte Arduino-IDE erfolgen.

  1. Vorbereitung der Arduino-IDE für den ESP32
  2. Schalten einer LED über einen Internetbrowser Alt text
  3. Senden und Empfangen von Daten über Bluetooth

b) Ein Bluetooth-Gamepad für Pac Man

  1. Joystick-Modul
  2. Bluetooth Low Energy (BLE)

6. Selbstfahrender Roboter

Auf Grundlage des Scru-Fe-Roboters von rtheiss bauen wir einen Roboter, der Hindernisse erkennt und ihnen ausweichen kann.

  1. Motorsteuerung
  2. Ultraschall-Entfernungsmesser
  3. Servomotoren