HPI Schülerkolleg 
Messung und Verarbeitung von 
Umweltdaten mit Phidgets und Etoys 
Einführung 
25.02.2014
Agenda 
• Vorstellung 
• Spielregeln 
• Womit werden wir arbeiten? 
• Was werden wir machen? 
• Erste praktische Übung – S...
„Spielregeln“ 
• Sagt „du“ zu uns – Felix und Nicco 
• Handys werden bitte ausgeschaltet 
• Wir hören uns gegenseitig zu u...
Womit werden wir uns beschäftigen? 
■ Hardwareansteuerung mit Etoys 
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■ Was ist Hardware?
Wir überschreiten Grenzen! 
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reale Welt Etoys
Womit werden wir arbeiten? 
7 
■ Wir werden mit Phidgets arbeiten.
Unterteilung 
• Sensoren 
• Messung von Werten aus der echten Welt, die dann zum 
Computer übertragen werden können 
• Akt...
Basisboard 
• Wird über USB mit dem Computer 
verbunden 
• Bietet Anschlüsse für 8 analoge 
Sensoren 
• 8 digitale Eingäng...
Sensoren 
■ Temperaturmessung 
■ Kann Temperaturen zwischen 
-50°C und 150°C messen 
■ Werte zwischen 0 und 1000 müssen um...
Sensoren 
■ Helligkeitsmessung 
■ Ermittelt die Helligkeit auf der Oberseite des 
Sensors 
■ Werte zwischen 0 und 1000 geb...
Beispiel für eine Messung 
■ Aufwärmvorgang einer Energiesparlampe 
12
Beispiel für eine Messung 
■ Nach Optimierung des Messbereiches: 
13
Sensoren 
■ Kraftmesser 
■ Ermittelt die Intensität mit der auf den Knopf 
gedrückt wird 
• Wert von 0 bedeutet, dass der ...
Sensoren 
■ Berührungssensor 
■ Ermittelt, ob die Oberfläche berührt wurde 
oder nicht 
• kann Berührungen auch durch eine...
Sensoren 
■ Drehsensor 
■ Kann im Winkel von 0° bis 300° gedreht 
werden 
• Komplett rechts: 0 
• Je weiter nach links ged...
Sensoren 
■ Schieberegler (60mm) 
■ Kann hin und her geschoben werden 
• Komplett rechts: 0 
• Je weiter nach links gescho...
Sensoren 
■ Mini Joy Stick 
• Zwei Achsen und ein eingebauter Schalter 
• Jede Achse ist ein eigener Sensor 
• Mittelstell...
Sensoren 
■ Vibrationssensor 
• Kann Erschütterungen feststellen 
• Mittelstellung ist 500 
• Wertebereich bei ca. 400-600...
Aktoren 
■ Servo-Board und Servo-Motor 
• Positionsmotor 
• dreht sich nicht immer im Kreis 
• Kann auf eine genau festgel...
Lampen 
• Wir werden LEDs benutzen 
• es gibt nur an oder aus 
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Grundregeln zum Umgang mit 
elektronischen Bauteilen 
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00 Einführung

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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.

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00 Einführung

  1. 1. HPI Schülerkolleg Messung und Verarbeitung von Umweltdaten mit Phidgets und Etoys Einführung 25.02.2014
  2. 2. Agenda • Vorstellung • Spielregeln • Womit werden wir arbeiten? • Was werden wir machen? • Erste praktische Übung – Steuern einer LED 2
  3. 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 3
  4. 4. Womit werden wir uns beschäftigen? ■ Hardwareansteuerung mit Etoys 4
  5. 5. 5 ■ Was ist Hardware?
  6. 6. Wir überschreiten Grenzen! 6 reale Welt Etoys
  7. 7. Womit werden wir arbeiten? 7 ■ Wir werden mit Phidgets arbeiten.
  8. 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 8
  9. 9. Basisboard • Wird über USB mit dem Computer verbunden • Bietet Anschlüsse für 8 analoge Sensoren • 8 digitale Eingänge • Schalter • 8 digitale Ausgänge • Lampen 9
  10. 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 10
  11. 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 11
  12. 12. Beispiel für eine Messung ■ Aufwärmvorgang einer Energiesparlampe 12
  13. 13. Beispiel für eine Messung ■ Nach Optimierung des Messbereiches: 13
  14. 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 14
  15. 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 15
  16. 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 16
  17. 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 17
  18. 18. Sensoren ■ Mini Joy Stick • Zwei Achsen und ein eingebauter Schalter • Jede Achse ist ein eigener Sensor • Mittelstellung ist 500 18 1000 0 1000 0 500
  19. 19. Sensoren ■ Vibrationssensor • Kann Erschütterungen feststellen • Mittelstellung ist 500 • Wertebereich bei ca. 400-600 • Hintergrundrauschen 19
  20. 20. Aktoren ■ Servo-Board und Servo-Motor • Positionsmotor • dreht sich nicht immer im Kreis • Kann auf eine genau festgelegte Position bewegt werden 20
  21. 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 21
  22. 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 22

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