Programmering

Bewegungsmelder (4/12)

clock 60 min
user 7. – 9. klasse
Einfach
In dieser Lektion lernst du, wie du einen micro: bit zusammen mit einem PIR-Sensor und einem PIEZO-Lautsprecher verwendest, um einen Bewegungsmelder zu bauen, der einen Alarmton ausgibt.
Materialliste für den Versuch
Das brauchst du:

Einführung

Wenn du mit der Lektion fertig bist:

  • Kannst du einen micro: bit mit einem PIR-Bewegungssensor und einem PIEZO-Lautsprecher verbinden.
  • Weißt du, wie ein PIR-Bewegungssensor funktioniert.
  • Weißt du, wie ein PIEZO-Lautsprecher funktioniert.
  • Kannst du einen Schaltkreis an einen micro:bit anschließen.
  • Kannst du mithilfe von Programmcode einen Wert an einem Pin auslesen.
  • Kannst du mithilfe von Programmcode einen Wert an einem Pin auf hoch oder niedrig setzen.

Was ist ein micro: bit ?

Hvad er en micro:bit?
Ein micro: bit ist ein Microcontroller . "Mikro" bedeutet klein, und "Controller" bedeutet, dass man damit etwas steuern kann. Er ist also eine Art Minicomputer. Du benötigst ein Programm , um dem micro:bit zu sagen, was er wie steuern soll. Wenn du einen Schaltkreis aufbaust, kannst du einen micro:bit benutzen, um die Funktionen im Schaltkreis zu steuern. Der micro:bit steuert den Schaltkreis über seine Pins. Über die Pins kann er eine Spannung an den Schaltkreis anlegen oder eine Spannung aus dem Schaltkreis messen .

Was ist ein PIR-Bewegungssensor?

PIR
PIR steht für "passives Infrarot". Ein PIR-Sensor hat zwei kleine Messflächen, die aus einem Material bestehen, das empfindlich gegenüber Infrarotlicht (IR) ist. Wenn der Sensor inaktiv ist, registrieren die beiden Messflächen dieselbe Menge an Infrarotlicht aus der Umgebung. Wenn sich ein warmer Körper, zum Beispiel ein Mensch oder Tier, dem Sensor nähert, wird dies von der einen Messfläche des Sensors registriert. Dadurch entsteht eine positive Differenzialänderung zwischen den beiden Sensorhälften. Umgekehrt entsteht eine negative Differenzialänderung, wenn der warme Körper den Messbereich des Sensors wieder verlässt. Seitlich am Sensor befinden zwei Stellschrauben, mit denen man Folgendes einstellen kann:
  • Sensivity Adjust – die Empfindlichkeit des Sensors im Messbereich von 3 bis 7 Metern
  • Time Delay Adjust – die Verzögerungszeit für die Signalausgabe nach Erkennen der Bewegung.
PIR_block
Programmcode: Zum Lesen des Signals verwendest du "digitale Werte von Pin". Hier als Teil einer "Wenn-Sonst"-Schleife umgesetzt.

Was ist ein PIEZO-Lautsprecher?

PIEZO
Ein PIEZO-Lautsprecher besteht aus zwei verschiedenen Materialien, die sich unterschiedlich ausdehnen, wenn man einen elektrischen Impuls anlegt. Dadurch entsteht ein Ton. Der Ton lässt sich durch die Anzahl und die Schnelligkeit der Impulse regeln.
PIEZO_block
Programmcode: Es gibt verschiedene Möglichkeiten, hier eine kleine Auswahl.

Bauen eines Schaltkreises mit micro: bit , PIR-Bewegungssensor und PIEZO-Lautsprecher

Baue einen Schaltkreis auf, wie auf der Abbildung gezeigt. Auf der Abbildung kannst du sehen, wie die einzelnen Komponenten zusammengesetzt werden. Du kannst entweder ein Breadboard oder einzelne Leitungen verwenden – wichtig ist, dass die Bauteile korrekt miteinander verbunden werden und dass du weißt, welche Farben zu welchen Eingängen oder Pins gehören.
PIRPIEZO

Programmierung einer RGB-Diode mit MakeCode

Schreibe einen Programmcode in MakeCode . Probiere es mit einer "Wenn-Schleife", die sagt: Wenn der PIR-Bewegungssensor eine Bewegung registriert, soll der Lautsprecher einen Alarmton ausgeben; ansonsten soll der Lautsprecher nichts tun.
PIRPIEZO_block
Bringe den PIR-Sensor und den PIEZO-Lautsprecher so an, dass ein Alarm ausgelöst werden kann. Soll dein Bewegungsmelder versteckt sein? Dann wähle einen Ort, an dem man den Lautsprecher hören kann, du aber nicht gleich den Alarm auslöst, wenn du ihn aufstellst! Vielleicht soll der Bewegungsmelder mit einer Zeitverzögerung arbeiten, damit du rechtzeitig wegkommst?
bevægAlarm

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