ftDuino/Erste Schritte

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Unsere ersten Schritte beim Programmieren wollen wir mit Scratch unternehmen.

Scratch hat viele Vorteile:

  • grafische Programmieroberfläche
    • Anweisungen (eckig), Bedingungen (spitz) und Werte (abgerundet) können anhand der Form der Blöcke leicht unterschieden werden.
    • Anweisungen, Kontrollstrukturen und Schleifen können mit Drag & Drop an die passende Stelle gezogen werden.
    • deutschsprachige Befehle
  • Verzicht auf das Erlernen einer Programmiersprache, die für jüngere Schüler aufgrund von Syntax und englischen Befehlen oft eine zu große Hürde darstellt.

Mein erstes Programm

Der ftDuino hat zwei eingebaute LEDs. Wird er an einen Computer angeschlossen, leuchtet eine grüne LED. Die zweite LED kann mit Scratch angesprochen werden:

ftDuino mit Scratch programmieren(eigener Screenshot)

Mit einem Klick auf die grüne Flagge wird eine Schleife 10x durchlaufen.

  1. Die LED wird eingeschaltet
  2. Es wird 1 Sekunde gewartet
  3. Die LED wird ausgeschaltet
  4. Es wird 1 Sekunde gewartet

Während die orangen Steuerblöcke bereits aus Scratch bekannt sind, kann mit den grünen ftDuino-Blöcken der Controller selbst gesteuert werden.

Ampel

Aufgabe
  1. Baue eine Ampel mit zwei Leuchten.
  2. Schließe diese an den ftDuino an.
  3. Erstelle in Scratch ein Programm, das die beiden Leuchten ein und nach je 5s umschaltet.

Schritt 1: Aktoren ansteuern

Der ftDuino hat mehrere Anschlüsse, die denen des TX-, bzw. TXT-Controllers entsprechen. Rechts finden sich 8 analoge Ausgänge (O1-O8) und 4 Zählereingänge (C1-C4); links sind die analogen Eingänge (I1-I8) für die Sensoren.[1]


Aufgabe
  1. Schließe nun 2 LEDS an O1 und O2 an (Rückführung an den PIN neben C1).
  2. Programmiere einen Scratch-Sketch, der die Lampen beim Klick auf die grüne Flagge abwechselnd laufen lässt.

[Grafik]

Schritt 2: Sensoren

Roboter und intelligente Maschinen werden eben nicht von Menschen bedient, sondern lassen ihr Programm selbstständig ablaufen. Deshalb wird die grüne Flagge der Scratch-GUI nun durch einen Taster ersetzt.

Jeder Druck auf den Taster schaltet die grüne LED nur für z.B. zwei Sekunden ein, während die rote LED ausgeschaltet wird. Wird während dieser Zeit der Taster erneut gedrückt, so verlängert sich die verbleibende Zeit wieder. Nach Ablauf der zehn Sekunden verlischt das grüne Licht und das Spiel beginnt von vorn. [2]

ftDuino mit Scratch programmieren(eigener Screenshot)

Schritt 3: Fußgängerampel

Aufgabe
  1. Erweitere Deine Ampel um einen Taster.
  2. Erstelle in Scratch ein Programm, das
    • wenn der Anforderungsschalters gedrückt wird,
      • dann das Grünlicht ein-
      • und nach einer Zeit von 3s (Sekunden) wieder umschaltet.
        Das YouTube-Video kann Dir helfen - du musst aber die entsprechenden Anweisungen der ftDuino -Extension verwenden.
  3. Zusatz: wie würdest du eine Nachtschaltung programmieren, in der es gelb blinkt und nur auf Anforderung Grün gibt?

Händetrockner

Aufgabe
  1. Bau einen Händetrockner, der sich einschaltet, wenn Du nah an den Ventilator herankommst.
  2. Erstelle in Scratch ein Programm, das
    • die Lichtschranke aktiviert
    • wenn die Lichtschranke unterbrochen wird,
    • dann den Motor mit der Schraube einschaltet.


Weblinks

  1. harbaum.gihub.io: 1.2 Der ftDuino-Controller
  2. harbaum.github.io: 6.1 Lampen-Zeitschaltung