Diese Unterrichtsreihe stellt Berufsschulen Materialien zur Verfügung, die eine Einführung in die Mikrocontroller-Programmierung am Beispiel des...

In dieser Broschüre untersuchen die Schülerinnen und Schüler die Effizienz eines Solar-Destillierapparates mit selbst programmierten Sensoren. Zum Einsatz kommen Arduino-Mikrocontroller sowie Block- oder wahlweise Textprogrammierung.

Im vorliegenden Unterrichtsmodul stellen die Schülerinnen und Schüler selbstständig einen Versuchsaufbau her, der eine Solarzelle immer im optimalen...

Diese interaktive Lerneinheit führt Schüler:innen in die einzelnen Komponenten und Bestandteile des Mikrocontrollers ein.

Diese Lerneinheit befasst sich dem Begriff des „Sensor Aktor Systems" im Kontext der Calliope Mini Programmierung.

Diese interaktive Lerneinheit dient dazu den Begriff der Variable einzuführen oder zu wiederholen.

Die Kübelpflanzen im Schulgebäude vertrocknen regelmäßig in den Ferien, weil niemand sie gießt - wir brauchen also einen Vacation Plant Life Saver! Im Rahmen dieser Reihe programmieren und bauen die Schülerinnen und Schüler eine automatische Gießkanne.

Die Schülerinnen und Schüler programmieren eine selbst konstruierte Hardware-Software-Umgebung (basierend auf Arduino) und einen betriebsbereiten Taschencomputer (TI-Nspire CX CAS mit der Erweiterung TI-Innovator Hub).

Anregungen für Lehrkräfte, wie Regelungstechnik mithilfe eines Mikrocontrollers ohne höhere Mathematik praxisorientiert umgesetzt werden kann. Ein Ziel dieser Arbeit ist es zu zeigen, dass Regelungstechnik keine Raketenwissenschaft ist. Dies wird in erster Linie am Beispiel eines realen Temperaturregelkreises diskutiert. Auch wenn in Vorlesungen zu Ingenieursstudiengängen mit Differentialgleichungen, inversen Laplace-Transformationen, Übertragungsfunktionen gearbeitet wird, soll hier dargelegt werden, dass z. B. auch stetige Proportional-Integral-Differential-Regler (PID) auf Basis der Programmierung eines Mikrocontrollers unter ausschließlicher Verwendung der Grundrechenarten (+, -, *, /) realisiert werden können. Anstatt Stabilitätskriterien mathematisch zu beurteilen, liegt der Fokus dieser Arbeit auf der Untersuchung von realen Regelstrecken. Anhand der Beobachtung von Regel- und Stellgrößenverläufen sowie Veränderungen an der Regelstrecke und an Regelparametern soll ein intuitives Verständnis für die Dynamik von Regelprozessen gewonnen werden. Hierzu wird insbesondere auf das Erreichen von Gleichgewichtszuständen eingegangen. Dabei werden auch Analogien zu weiteren (mechanischen) Modellen gesucht.

Fortbildungsreihe für Lehrkräfte in weiterführenden Schulen