Challenge 5b: Smart City (für Fortgeschrittene)
Moderne Städte verwenden Computertechnik, um Energie zu sparen. Ein gutes Beispiel dafür sind die Strassenlampen: Sie gehen von alleine an, wenn es dunkel wird, und wenn es wieder hell ist, schalten sie sich aus. Dazu braucht man unter anderem Sensoren. Verwandle das Stadtmodell in eine Smart City und verwende Calliope Mini mit Helligkeitssensor und Bewegungssensor.
Erklärvideo 3: Dieses Video zeigt dir, wie die Lichtkontrollbox funktioniert und wie du Sensoren anschliesst.
Erklärvideo 4: Dieses Video zeigt, wie du mit makecode eine Software progammierst, die eine Lampe mit einem Helligkeitssensor steuern kann.
Erklärvideo 5: Dieses Video zeigt dir, wie du eine Software programmierst, die eine Lampe mit einem Bewegungssensor ansteuern kann.
Erklärvideo 6: In diesem Video wird ein Programm gezeigt, das eine Lampe anschaltet, wenn es dunkel und gleichzeitig Bewegung vorhanden ist.
Erklärvideo 7: Hier wird gezeigt, wie du die selbst programmierte Lichtkontrollbox an die Stadt anschliesst.
Material
- Lichtkontrollbox
- Helligkeitssensor (gelb)
- Bewegungssensor (grün)
- Netzteil für Stromversorgung
- Strassenlampe
- Stadtmodell (für den Teil E Anwendung)
«Wie lässt sich eine Strassenlampe mit dem Calliope über den Helligkeitswert steuern?»
«Wie lässt sich eine Strassenlampe so steuern, dass sie nur brennt, wenn es dunkel ist und sich gleichzeitig etwas bewegt?»
Überlegt euch, welche Programmierbausteine (bei makecode) und welche Sensoren ihr dafür braucht und wie die Sensoren an die Lichtkontrollbox angeschlossen werden könnten.
Führt mit den Materialien auf der Liste Experimente durch. Geht dabei so vor, wie es auf der Rückseite dieser Challengecard steht. Die Erklärvideos 3, 4, 5 und 6 helfen euch dabei.
- Schaut euch das Erklärvideo 3 an. Dort wird die Lichtsteuerbox vorgestellt. In die Lichtsteuerbox ist ein Calliope Mini eingebaut.
- Schreibt mit makecode (https://makecode.calliope.cc/) ein Programm, das eine Strassenlampe mit dem Helligkeitssensor ansteuert. Testet das Programm und übertragt es auf die Steuerbox (s. Erklärvideo 4).
- Schreibt mit makecode ein Programm, das eine Strassenlampe mit dem Bewegungssensor ansteuert. Testet das Programm und übertragt es auf die Lichtkontrollbox
(s. Erklärvideo 5). - Schreibt nun ein Programm, das die Lampe ansteuert, wenn es dunkel ist und sich gleichzeitig etwas bewegt. Testet das Programm (s. Erklärvideo 6).
- Experimentiert mit verschiedenen Lichtsituationen (kein, wenig und viel Licht). Bei welchem Helligkeitswert sollen die Lampen an und ausgehen?
Fotografiert euer Programm auf makecode (mit Helligkeit und Bewegung) und auch die Verkabelung an der Lichtkontrollbox und ladet die Fotos auf euer Natech Journal. Dreht ein kurzes Video, in dem ihr beweist, dass eure Lichtsteuerung funktioniert.
Baut nun die programmierte Lichtkontrollbox in das Stadtmodell ein und steuert die Strassenlampen in einem Stadtviertel damit (das Erklärvideo 7 hilft euch dabei).