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Arduino Vertiefung

Willkommen bei Ardunino für Fortgeschrittene. Jetzt geht der Spaß erst richtig los!
Lernmaterial coming soon 🙂

Empfohlene Altersgruppe

Ab 12 Jahren

Zielsetzung

Verwendung von Bedingungsabfragen (if), Variablen und Sensoreingaben für komplexere Projekte.

Ausleihbar

JA! Workshop und Abholung

Mehr Informationen

Du bist bereits mit Arduino vertraut und weißt, wie vielseitig diese Mikrocontroller-Plattform ist. Aber hast du schon alle Möglichkeiten ausgeschöpft? Mit Arduino kannst du noch tiefere Einblicke in die Welt der Elektronik und Programmierung gewinnen und komplexe Projekte realisieren. Stell dir vor, du entwickelst ein automatisches Bewässerungssystem für deinen Garten, das nicht nur die Bodenfeuchtigkeit misst, sondern auch Wetterdaten aus dem Internet abruft, um die Bewässerung optimal zu steuern. Oder du baust eine Wetterstation, die nicht nur Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck misst, sondern auch eine Verbindung zu einem Online-Dashboard herstellt, um die Daten in Echtzeit zu visualisieren. In der InfoTastic Academy bieten wir fortgeschrittene Lernaufgaben und Erklärungen an. Du kannst gemeinsam mit anderen Technikbegeisterten an diesen anspruchsvollen Aufgaben tüffteln und ihr könnt euch auch eigene kreative Anwendungsmöglichkeiten überlegen und ausprobieren! Vertiefe deine Kenntnisse in der Schaltungsentwicklung, probiere neuen Sensoren und Aktoren aus und finde innovative Lösungen für komplexe Probleme. Schau bei Infotastic vorbei und entdecke, wie du deine Arduino-Projekte auf das nächste Level bringen kannst!
Lernmaterial coming soon 🙂

Lernabenteuer

Arduino Vertiefung

Inhalt

1) Eine Fußgängerampel bauen

Das musst du wissen

Du baust jetzt eine Fußgängerampel, die von einem Taster gesteuert wird. Wenn jemand auf den Taster drückt, schaltet die Fußgängerampel auf Grün. Das normale Ampelsystem schaltet nach einer bestimmten Zeit automatisch zurück. Dafür brauchst du:

  1. Drei LEDs (rot, gelb, grün) für die Autofahrerampel
  2. Zwei LEDs (rot und grün) für die Fußgängerampel
  3. Einen Taster
  4. Verbindungskabel und Widerstände

Anleitung:

  1. Baue die LEDs für die Autoampel an die Pins 2, 3 und 4 (rot, gelb, grün), die Fußgängerampel-LEDs an die Pins 5 und 6 (rot und grün).
  2. Schließe den Taster an Pin 7 an und verbinde ihn mit GND.
    Programm:

  3. Lade das Programm auf den Arduino, indem du die Play Taste drückst, und beobachte die LED.

Mission 1

Baue eine Fußgängerampel, die von einem Taster gesteuert wird. Wenn der Taster gedrückt wird, sollen die Autos auf Rot schalten und die Fußgänger auf Grün.

Achte darauf, dass der Taster richtig angeschlossen ist (verwende einen Pull-Down-Widerstand, um unerwünschte Signale zu vermeiden).

Falls die LEDs nicht leuchten, überprüfe die Reihenfolge der Pins und die Zuweisungen im Code.

Wenn der Taster gedrückt wird, wechselt die Ampel für 5 Sekunden auf Grün für Fußgänger und Rot für Autos. Danach geht sie in den Normalbetrieb zurück.

2) Ein Licht, das nur bei Dunkelheit angeht

Du lernst, wie man einen Lichtsensor (z.B. LDR) verwendet, um ein Licht automatisch einzuschalten, wenn es dunkel ist. Dazu brauchst du:

  1. Einen Lichtsensor (LDR)
  2. Eine LED
  3. Ein 10k-Ohm-Widerstand

Anleitung:

  1. Verbinde den LDR mit einem analogen Pin (z.B. A0) und 5V. Ein Widerstand geht zwischen A0 und GND.
  2. Die LED wird wie gewohnt an einen digitalen Pin (z.B. Pin 9) angeschlossen.
    Programm:

    Lade das Programm hoch und öffne den Serial Monitor in der Arduino-IDE, um die Temperaturwerte zu sehen.

Mission 2

Erstelle eine automatische Beleuchtung, die sich bei Dunkelheit einschaltet. Die LED soll nur dann leuchten, wenn es wirklich dunkel ist. Teste dafür verschiedene Werte für den Sensor aus. Erweitere den Code dann so, dass die LED wie eine Warnleuchte blinkt und nicht einfach nur leuchtet, wenn es dunkel ist.

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3) Ein einfacher Bewegungsmelder

Hier baust du einen Bewegungsmelder mit einem PIR-Sensor (Passiver Infrarot-Sensor), der eine LED einschaltet, wenn Bewegung erkannt wird. Du brauchst:

  1. Einen PIR-Sensor
  2. Eine LED
  3. Verbindungskabel

Anleitung:

  1. Schließe den PIR-Sensor an den digitalen Pin 8 an, die LED an Pin 9.
  2. Der PIR-Sensor erkennt Bewegung und gibt ein digitales Signal (HIGH oder LOW).
    Programm:

    Lade das Programm hoch und beobachte den Motor.

Mission 3

Baue ein System, das bei Bewegung eine LED einschaltet. Verwende einen PIR-Sensor, um Bewegung zu erkennen. Erweitere das Programm anschließend so, dass man den Bewegungssensor mit einem Schalter ein- und ausschalten kann.

Stelle sicher, dass der PIR-Sensor korrekt ausgerichtet ist und die Umgebungssensibilität richtig eingestellt ist.

Verwende den Serial Monitor, um zu überprüfen, ob der PIR-Sensor Bewegungen korrekt erkennt.

Um den Schalter hinzuzufügen, musst du die if Abfrage des Bewegungsmelders in eine if Abfrage eines Schalters einbauen.

4) Eine Temperaturabhängige Lüftersteuerung

Das musst du wissen 4

Nun erstellst du eine Steuerung, die einen Lüfter nur dann einschaltet, wenn die Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet. Dazu brauchst du:

  1. Einen TMP36-Temperatursensor
  2. Einen kleinen Motor (oder eine LED zur Simulation des Lüfters)

Anleitung:

  1. Der TMP36 wird wie vorher mit A0 verbunden.
  2. Der Motor (oder die LED) wird an einen digitalen Pin (z.B. Pin 10) angeschlossen.
    Programm:


Mission 4

Baue eine Temperatursteuerung, die bei über 25°C einen Lüfter (oder eine LED) einschaltet.

Teste verschiedene Schwellenwerte für die Temperatur, um die passende Aktivierung für den Lüfter zu finden.

Verwende den Serial Monitor, um die genauen Temperaturwerte zu beobachten und den Code anzupassen.

Die Temperatur wird kontinuierlich gemessen, und sobald sie 25°C übersteigt, schaltet sich der Lüfter (oder die LED) ein.

Arduino Vertiefung Prüfung

Du bist wirklich Fit mit dem Arduino, super gemacht! Zeig, was du kannst in dieser letzten Prüfung.

Abschluss Mission

Baue ein Alarmsystem für dein Zimmer. Es soll einen Bewegungssensor, einen Lichtsensor und einen Taster nutzen. Das System soll nur dann aktiv sein (also Alarm schlagen, wenn jemand den Raum betritt), wenn es dunkel ist und der Taster betätigt wurde (z.B. zum Scharfschalten des Systems). Der Alarm kann durch eine LED oder einen Lautsprecher signalisiert werden.

Du kannst einen Lautsprecher genau wie ein anderes Ausgabegerät verwenden. Hier kannst du nachlesen, wie man Töne generiert: tone() – Arduino-Referenz

Dein Alarmsystem kann in mehreren Schritten arbeiten: Baue zunächst einen Alarm mit dem Bewegungssensor ein und ergänze dann erst die Bedingung, dass der Alarm losgeht, wenn zuvor der Schalter betätigt wurde.

Weiter geht´s mit Arduino Vertiefung

Auf der Seite Arduino.cc findest du viele Projektideen und tolle Tipps, um den Arduino noch besser kennenzulernen. Hier ist ein Link: Arduino Docs | Arduino Documentation

Du könntest bspw. versuchen eine Aufzug-Schaltung zu programmieren oder eine Schaltung für einen Weihnachtsbaum, der nur angeht, wenn es dunkel ist.
Wenn du den Servomotor weiter erkunden möchtest, könntest du folgendes Projekt versuchen:
Entwickle ein automatisches Bewässerungssystem für Pflanzen, bei dem ein Feuchtigkeitssensor den Boden misst und bei Bedarf eine kleine Pumpe aktiviert. Das System soll verhindern, dass die Pflanze übergossen wird. Nutze dazu das Gelernte aus den Missionen (LED-Steuerung, Sensoren, Motorsteuerung).

Schau vorbei 🙂

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