Arduino Ampel
In diesem aiMOOC beschäftigen wir uns mit der Programmierung einer Ampelschaltung mit Arduino. Arduino ist eine Open-Source-Plattform, die sowohl Hard- als auch Software umfasst und sich besonders für Hobbyisten und Einsteiger eignet, um Projekte im Bereich der Elektronik zu verwirklichen.
Arduino-Grundlagen
Arduino basiert auf einer Mikrocontroller-Platine, die mit verschiedenen Sensoren und Aktoren verbunden werden kann, um eine Vielzahl von Projekten zu realisieren. Die Arduino-Software, die sogenannte Arduino IDE, ermöglicht das Schreiben und Hochladen von Programmen (Sketches) auf die Mikrocontroller-Platine. Die Programmierung erfolgt in der Programmiersprache C++.
Ampelschaltung: Einführung
Eine Ampelschaltung ist ein einfaches, aber anschauliches Beispiel, um die Grundlagen der Programmierung und den Umgang mit elektronischen Komponenten zu erlernen. In diesem Projekt werden wir eine Ampel mit drei LEDs (rot, gelb, grün) erstellen, die in einer bestimmten Reihenfolge aufleuchten.
Benötigte Materialien
Für dieses Projekt benötigen wir folgende Komponenten:
- Arduino-Board (z. B. Arduino Uno)
- Breadboard
- 3 LEDs (rot, gelb, grün)
- 3 Widerstände (z. B. 220 Ohm)
- Verbindungskabel
Aufbau und Verkabelung
Zunächst müssen die LEDs und Widerstände auf dem Breadboard platziert und mit dem Arduino-Board verbunden werden. Hierbei ist es wichtig, auf die richtige Polung der LEDs zu achten. Die Widerstände sollten in Reihe mit den LEDs geschaltet werden, um die Stromstärke zu begrenzen und die LEDs vor Beschädigung zu schützen.
Programmierung der Ampelschaltung
Für die Programmierung der Ampelschaltung verwenden wir die Arduino IDE. Hierbei müssen zunächst die benötigten Pins für die LEDs definiert und als Ausgänge konfiguriert werden. Im Hauptteil des Programms (der loop()-Funktion) wird dann die Reihenfolge der Ampelphasen festgelegt, indem die LEDs nacheinander ein- und ausgeschaltet werden. Um die Ampelphasen realistischer zu gestalten, können Verzögerungen (delay()) zwischen den einzelnen Schaltvorgängen eingefügt werden.
Offene Aufgaben
- Skizziere den Schaltplan für die Ampelschaltung. (LEICHT)
- Erstelle eine Liste möglicher Erweiterungen für das Ampelprojekt (z. B. Fußgängerampel, Sensorsteuerung). (STANDARD)
- Implementiere eine Erweiterung deiner Wahl für das Ampelprojekt. (SCHWER)
Interaktive Aufgaben
Kreuzworträtsel
| Waagrecht → | Senkrecht ↓ |
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Quiz: Teste Dein Wissen
Welche Farben haben die LEDs in einer klassischen Ampelschaltung?
Was ist Arduino?
Wofür steht IDE im Zusammenhang mit Arduino?
Welche Programmiersprache wird in der Arduino IDE verwendet?
Wofür werden Widerstände in der Ampelschaltung verwendet?
Memory
Erstelle ein Memory-Spiel mit passenden Paaren für dieses Thema. Füge passende Texte (mindestens 5 Paare) ein. Verwende dazu genau die folgende Formatierung, schreibe nur den Text und lasse dabei keine Zeichen aus, wandle nichts in eine Tabelle um usw. Verwende keinen Begriff doppelt. Begriff A passt zu Begriff 1, Begriff B passt zu Begriff 2 usw.
WiderstandBreadboardLEDLeuchtelement in der AmpelschaltungArduino UnoC++Arduino-Board-ModellProgrammiersprache für ArduinoBauteil zur Begrenzung der StromstärkeBauteil zum Platzieren von Komponenten
LearningApps
Lückentext
= OERs zum Thema
Arduino Ampelschaltung - Intro Arduino Ampelschaltung - Extro
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