Lichtschranke

Ein NwT-Modul für die Klassen 9a, 9b und 10abg

Viel mehr als eine Lichtschranke

Im Modul Lichtschranke bauen die Schülerinnen und Schüler wirklich eine Lichtschranke – aber erst, nachdem sie den dafür nötigen Transistor-Schaltkreis verstanden und entwickelt haben. Alle Bauteile wollen auf der kleinen Platine unterkommen und verlötet werden. Richtig Sinn ergibt eine Lichtschranke aber erst, wenn man ihr Signal auswertet, wofür wir Raspberry Pi-Kleincomputer programmieren.

Die Schülerinnen und Schüler programmieren am Droste-Hülshoff-Gymnasium seit Klasse 7. „Echten“ Code haben sie aber noch nicht geschrieben, was sich jetzt ändert. Mit der verbreiteten Programmiersprache c werden prozedurale Programme geschrieben, mit denen zwei an den Raspberry Pi-Kleincomputer angeschlossene Lichtschranken zeitlich ausgewertet werden.

Lernziele

  • Verstehen einfacher Reihen- und Parallelschaltungen sowie von Transistorschaltungen als Schalter
  • Nutzung von Spannungsteilern und Transistoren, um aktive Komponenten korrekt zu steuern
  • Umsetzen von Theorie in die Praxis: aus einem Schaltplan wird eine Platine
  • Bestücken und verlöten einer Platine
  • Programmierung mit „echtem“ Code
  • Einfache Schleifen in der Programmiersprache c mit dem Ziel schreiben, das Unterbrechen zweier Lichtschranken mittels Raspberry Pi-Kleincomputer zeitlich zu erfassen und zu verrechnen

Arbeitsformen

  • Denken! … und sich etwas Ausdenken, das funktionieren kann
  • Texte verstehen! Texte auf Papier und aus dem Internet zum Erkenntnisgewinn nutzen
  • Platine bestücken und verlöten!
  • Programmieren! … und dabei die Compiler-Meldungen zur Fehlerbeseitigung nutzen

Dokumentation und Leistungskontrolle

  • Es wird keine Dokumentation angefertig. Schriftliche Hausaufgaben werden regelmäßig kontrolliert
  • Am Ende des Moduls wird eine Klassenarbeit geschrieben
Lichtschranke
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