Programmering

Bewegungsmelder (4/12)

60 min

7. – 9. klasse

Einfach

In dieser Lektion lernst du, wie du einen micro: 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:

Computer med MakeCode

micro:bit

Breadboard

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 ?

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

Was ist ein PIR-Bewegungssensor?

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.

Programmcode: Zum Lesen des Signals verwendest du "digitale Werte von Pin". Hier als Teil einer "Wenn-Sonst"-Schleife umgesetzt.

Was ist ein PIEZO-Lautsprecher?

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.

Programmcode: Es gibt verschiedene Möglichkeiten, hier eine kleine Auswahl.

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

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

Programmierung einer RGB-Diode mit MakeCode

Schreibe einen Programmcode in . 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.

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?

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