Programmierung

Micro:bit mit Schaltkreis 2

clock 60 min
user 4.-6. Klasse
Fortgeschritten
Hier lernst du, wie man den micro:bit zusammen mit einem Schaltkreis verwendet. Dieses Heft ist für alle, die schon einmal in MakeCode programmiert haben. Wenn du bisher noch nicht mit MakeCode gearbeitet hast, solltest du mit dem Bonusheft Einführung in den micro:bit anfangen.
Arbeitsheft als PDF Für Lehrkräfte
Materialliste
Das brauchst du:

Input und Output – Eingabe- und Ausgabesignale

Wenn wir einen Microcontroller wie den micro:bit in einem Schaltkreis verwenden, ist häufig die Rede von Eingabe- und Ausgabesignalen oder (aus dem Englischen) von Input und Output . Input bedeutet Eingabe- oder Eingangssignal. Dabei kann es sich zum Beispiel um eine Spannung handeln, die von außen an einem Pin anliegt. Das Gegenteil davon ist Output, also ein Ausgabe- oder Ausgangssignal. Beim Output liegt die Spannung am Pin von "innen" an, also vom Microcontroller, und wird nach außen abgegeben.

Ein Output kann benutzt werden, um einen Schaltkeis zu beeinflussen. Mit einem solchen Ausgangssignal kann man die Spannung im Schaltkreis steuern.

Ein Input kann dazu verwendet werden, dem Microcontroller etwas über den Zustand des Schaltkreises zu verraten. Solche Eingangssignale werden oft in Verbindung mit einem Sensor erfasst. Ein Sensor ist ein eigener Schaltkreis oder ein elektronisches Bauelement, das etwass misst. Ein gutes Beispiel für einen Sensor ist ein Thermometer, das misst, wie warm oder kalt es ist. Ein Sensor kann auch ein Schalter sein, der erfasst, ob er gedrückt wird oder nicht.

Digital und analog

Input und Output , also die Ein- und Ausgabesignale, können entweder digital oder analog sein.

Digital bedeutet, dass das Signal nur "ein" oder "aus" sein kann, nämlich eingeschaltet oder ausgeschaltet wie ein Lichtschalter. Eingeschaltet hat einen hohen Wert (high oder 1), und ausgeschaltet hat einen niedrigen Wert (low oder 0).

Analog bedeutet, dass das Signal einen Zahlenwert hat, der die Intensität angibt, wie zum Beispiel bei einer Temperatur. Ein Thermometer zeigt nicht einfach "kalt" oder "heiß" an, sondern eine konkrete Temperatur wie zum Beispiel 20 °C.

In diesem Heft arbeiten wir mit digitalen Ein- und Ausgabesignalen.

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Digitaler Input in MakeCode

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Um im Programm für den micro:bit mit digitalen Eingabewerten zu arbeiten, verwendest du in MakeCode den Block "digitale Werte von Pin".

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Zuerst wählst du an deinem micro:bit den Pin aus, an dem ein Eingabewert erfasst werden soll. Dabei steht "P2" für den Pin, der mit einer 2 gekennzeichnet ist.

Wenn an dem gewählten Pin eine hohe Spannung von außen anliegt, gibt der Block "digitale Werte von Pin" eine 1 zurück. Wenn eine niedrige Spannung anliegt, gibt der Block eine 0 zurück.

Digitaler Output in MakeCode

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Um im Programm für den micro:bit mit digitalen Ausgabewerten zu arbeiten, verwendest du in MakeCode den Block "schreibe digitalen Wert von Pin".

Zuerst wählst du an deinem micro:bit den Pin aus, an den du eine Spannung anlegen möchtest. Danach legst du fest, ob der Pin eine hohe oder niedrige Spannung haben soll. Für eine hohe Spannung setzt du den Wert auf 1, und für eine niedrige Spannung setzt du den Wert auf 0.

Bauen eines Schaltkreises mit dem micro:bit

Bevor du mit der Aufgabe beginnst, musst du zuerst den abgebildeten Schaltkreis aufbauen.

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Opgave 1

Schreibe ein Programm in MakeCode, das die Leuchtdiode zum Blinken bringt.

Danach veränderst du das Programm so, dass die Leuchtdiode nur dann blinkt, wenn du auf den Knopf drückst. Wenn der Knopf nicht gedrückt wird, muss die Leuchtdiode aus sein.

Tipp: Wenn etwas unter bestimmten Bedingungen geschehen soll, benutzt du in deinem Programm am besten den Block "wenn – dann".

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