Einführung in die Programmierung mit Etoys in Phidgets. In dieser Presentation geht es um die Hardwarebausteine, die uns zu Verfügung stehen. Wir diskutieren, wozu man sie verwenden kann.

1. HPI Schülerkolleg
Messung und Verarbeitung von
Umweltdaten mit Phidgets und Etoys
Einführung
25.02.2014

2. Agenda
• Vorstellung
• Spielregeln
• Womit werden wir arbeiten?
• Was werden wir machen?
• Erste praktische Übung – Steuern einer LED
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3. „Spielregeln“
• Sagt „du“ zu uns – Felix und Nicco
• Handys werden bitte ausgeschaltet
• Wir hören uns gegenseitig zu und lassen die anderen
ausreden
• Fragen können jederzeit gestellt werden
• Wenn ihr eine Pause braucht, sagt Bescheid
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4. Womit werden wir uns beschäftigen?
■ Hardwareansteuerung mit Etoys
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5. 5
■ Was ist Hardware?

6. Wir überschreiten Grenzen!
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reale Welt Etoys

7. Womit werden wir arbeiten?
7
■ Wir werden mit Phidgets arbeiten.

8. Unterteilung
• Sensoren
• Messung von Werten aus der echten Welt, die dann zum
Computer übertragen werden können
• Aktoren
• Im Computer legen wir einen Wert fest – dieser wird zu
einem Gerät übertragen welches entsprechend etwas tut
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9. Basisboard
• Wird über USB mit dem Computer
verbunden
• Bietet Anschlüsse für 8 analoge
Sensoren
• 8 digitale Eingänge
• Schalter
• 8 digitale Ausgänge
• Lampen
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10. Sensoren
■ Temperaturmessung
■ Kann Temperaturen zwischen
-50°C und 150°C messen
■ Werte zwischen 0 und 1000 müssen umgerechnet werden
■ Temperatur = Wert * 0,2222 – 61,111
■ Beispiel:
■ 370 * 0,2222 – 61,111 = 21,1°C
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11. Sensoren
■ Helligkeitsmessung
■ Ermittelt die Helligkeit auf der Oberseite des
Sensors
■ Werte zwischen 0 und 1000 geben die Helligkeit in lux an.
■ 1 lux ist die Helligkeit bei Mondlicht
1000 lux ist die Helligkeit in einem perfekt ausgeleuchteten
Studio
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12. Beispiel für eine Messung
■ Aufwärmvorgang einer Energiesparlampe
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13. Beispiel für eine Messung
■ Nach Optimierung des Messbereiches:
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14. Sensoren
■ Kraftmesser
■ Ermittelt die Intensität mit der auf den Knopf
gedrückt wird
• Wert von 0 bedeutet, dass der Knopf nicht gedrückt wurde
• je stärker gedrückt wird, desto höher der Wert
• Maximalwert 1000
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15. Sensoren
■ Berührungssensor
■ Ermittelt, ob die Oberfläche berührt wurde
oder nicht
• kann Berührungen auch durch eine andere Schicht hinweg
erkennen, z.B. durch ein Stück Papier
• Keine Berührung: 0
• Berührung: 1000
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16. Sensoren
■ Drehsensor
■ Kann im Winkel von 0° bis 300° gedreht
werden
• Komplett rechts: 0
• Je weiter nach links gedreht, desto höher der Wert
• Komplett links: 1000
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17. Sensoren
■ Schieberegler (60mm)
■ Kann hin und her geschoben werden
• Komplett rechts: 0
• Je weiter nach links geschoben wird, desto höher der Wert
• Komplett links: 1000
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18. Sensoren
■ Mini Joy Stick
• Zwei Achsen und ein eingebauter Schalter
• Jede Achse ist ein eigener Sensor
• Mittelstellung ist 500
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1000
0 1000
0
500

19. Sensoren
■ Vibrationssensor
• Kann Erschütterungen feststellen
• Mittelstellung ist 500
• Wertebereich bei ca. 400-600
• Hintergrundrauschen
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20. Aktoren
■ Servo-Board und Servo-Motor
• Positionsmotor
• dreht sich nicht immer im Kreis
• Kann auf eine genau festgelegte
Position bewegt werden
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21. Lampen
• Wir werden LEDs benutzen
• es gibt nur an oder aus
• es ist wichtig, dass diese richtig herum
angeschlossen werden; sonst funktionieren sie
nicht.
• Das längere „Beinchen“ kommt immer in
den nummerierten Anschluss
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22. Grundregeln zum Umgang mit
elektronischen Bauteilen
• Vorsichtig mit den Bauteilen und Werkzeugen umgehen!
• Keine Gewalt anwenden
• Nicht mit den Finger auf die Bauelemente fassen –
lieber an den Rändern anfassen
• Aufpassen, dass keine Bauteile verloren gehen
• Zwischen den Gruppen werden ohne Erlaubnis keine Teile
hin- und her getauscht
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