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Topic: Schulprojekt, was brauche ich dafür und wo bekomme ich es schnell+ rel. günstig? (Read 850 times) previous topic - next topic

t34ch3r

Hallo zusammen,

ich überlege, ein paar Arduinos für ein Schülerprojekt in meiner Schule anzuschaffen. Die Schüler sollen sich dabei mit Temperatursensoren auseinandersetzen aber nicht selbst programmieren.

Folgendes schwebt mir vor für jede Schülergruppe:

Arduino + 1602-Display + externer Temperaturfühler einer Heizung (NTC/PTC je nachdem, was darin verbaut ist)

Die Schüler sollen im Rahmen einer Fehlersuche Probleme mit einem Außenfühler einer Heizung analysieren. Über den Arduino würde ich dann je nach Szenario auf dem Display bei korrigiertem Fehler die richtige Temperatur anzeigen und sonst fehlerhafte Werte oder eine Fehlermeldung ausgeben.

Folgende Fragen habe ich dazu:

- Welche Komponenten brauche ich und wo bekomme ich sie, um möglichst günstig und schnell an die Teile zu kommen (Chinalieferung geht nicht, da ich die Sachen schnell für einen Unterrichtsbesuch brauche), insbesondere brauche ich...

.. Arduino -> reicht ein Nano, oder hat der für diesen Zweck Nachteile?
.. Spannungsversorgung -> was ist am günstigsten (möchte keine Netzteile anschließen müssen im Klassenraum, welche Batterielösung bietet sich da an?)
.. welches Gehäuse mit Ausparung für 1602 und Platz für Arduino
... Buchsen für das Kabel zum Sensor?
... sonstige Widerstände?

Hier mal das, was ich bisher angeschafft habe für meine ersten Schritte, insgesamt dachte ich an so 5 Stationen. Den ersten UNO und 1602 habe ich also schon:
Bild

Danke im Voraus für Euren Input!

Gruß
t34ch3r

uwefed



t34ch3r

Vielen Dank für Eure Tipps

Ist dieses genannte DCDC-Voltmeter beim Nano Pflicht? Habe mit dem Uno ein DHT11 ausgelesen, ist das mit dem Nano nur mit dem o.a. Voltmeter möglich?

Zum 1602, die Vorstellung, dass sich im Unterricht ein Kabel löst ist ein Graus. Gibt es ähnlich günstige Displays mit weniger anzuschließenden Adern?

Bleiakku: gehen stattdessen auch kleine Powerbanks, oder?

Was bietet sich als günstiges Gehäuse an?
Gibt es da eine zweckentfremdete Ikeabrotdose o.ä. die hier standardmäßig als gute Bastelgrundlage dient?

Unabhängig ob dies mit dem Arduino gemacht wird: Wie kann man sinnvoll eine NTC-Kennlinie im Klassenraum aufnehmen, was dient als Referenz für die Temperatur, wie erzeugt man die Temperatur? 

olikraus

Zum 1602, die Vorstellung, dass sich im Unterricht ein Kabel löst ist ein Graus. Gibt es ähnlich günstige Displays mit weniger anzuschließenden Adern?
Wie wäre es mit einem 128x64 I2C OLED? Das Programmieren ist nicht viel komplizierter, es hat nur vier Anschlüsse (Power, GND, Clock & Data). Es gibt 5V Varianten aus Fernost und die Dinger sind mittlerweile recht günstig.

Oliver

Theseus

Zum 1602, die Vorstellung, dass sich im Unterricht ein Kabel löst ist ein Graus. Gibt es ähnlich günstige Displays mit weniger anzuschließenden Adern?

Bleiakku: gehen stattdessen auch kleine Powerbanks, oder? 
In Agmues Beispielen sind I2C Module dabei. Sie werden mit dem Display verlötet. Das Display brauch nur noch 4 Kontakte. Nimm ein vierpoliges Kabel.

PowerBanks funktionieren grundsätzlich. Es gibt allerdings welche, die nach kurzer Zeit wegen zu geringem Stromverbrauch abschalten. Oft funktionieren einfache Modelle ohne Einschaltknopf ganz gut.

Unabhängig ob dies mit dem Arduino gemacht wird: Wie kann man sinnvoll eine NTC-Kennlinie im Klassenraum aufnehmen, was dient als Referenz für die Temperatur, wie erzeugt man die Temperatur? 
Die Fixpunkte sind kochendes Wasser und eine Eis/Wassermischung. Du kannst ein großes Wassergefäß nehmen, was erhitzt wird und dabei den NTC mit einem Referenzthermometer vergleichen. Das Wasser muss  gut gemischt werden, da es an den Rändern und an der Wärmequelle andere Temperaturen haben kann.

Zum Unterrichtsbesuch: Lasse die Schüler vorher mit den Dingern arbeiten oder probiere es in einer parallelen Lerngruppe aus, damit du auf mögliche Komplikationen vorbereitet bist. Überlege bitte, ob sich der Aufwand mit den Arduinos lohnt. Gibt es vielleicht sogar andere Wege zum Erkenntnisgewinn, die sicherer im Unterricht funktionieren und gleichzeitig weniger Aufwand in der Vorbereitung bedeuten. Verstellt vielleicht sogar der Arduino mit seinen Kabeln den Blick fürs wesentliche? Wenn ich das richtig verstehe, dient der Arduino nur als Messgerät und die Schüler programmieren nicht selber eine Korrekturfunktion. Teils kann da ein einfaches Thermometer plus Papier und Stift zum Rechnen von den Prüfern mehr geschätzt werden, da die Schüler selber arbeiten müssen. Nimm auch dein Zeitmanagement in den Blick. Deine Fragen lassen vermuten, dass du selber blutiger Anfänger bist. Du brauchst einige Arbeitstage um die Arduinos vorzubereiten, selbst wenn alles am Schnürrchen läuft. Hast du die Zeit oder gibt es andere Dinge, wo du die Zeit nutzen kannst, um in der Schule zu glänzen? Gibt es einen Plan B, wenn dir die Zeit wegläuft oder die Arduinos nicht ausreichend betriebssicher sind?
Es gibt oft auch Leihmöglichkeiten für Geräte für Unterrichtsbesuche. Vielleicht gibt es eine Kooperationsschule oder Uni, die passende Handhelds z.B. von Vernier oder die Interface für grafikfähige Taschenrechner haben und für ein Projekt verleihen. Auch die Taschenrechnerfirmen leihen Systeme an Referendare aus, da sie gute Multiplikatoren sind. Auch hier gilt, die Schüler sollten die Teile vor dem UB mal gesehen haben, damit du nicht noch erklären musst, wie sie sei einschalten und ins Messprogramm kommen.

Ich finde sehr gut Arduinos im Unterricht zu benutzen. Das ganze sollte langfristig aufgebaut werden. Vielleicht können Schüler als Projektarbeit selber mit dem Arduino arbeiten. Eine Gewaltaktion für einen UB sehe ich kritisch.




t34ch3r

Danke für den Input... Kann man die Platinen bedenkenlos ins Wasser tauchen? Ich möchte konkret an den Außenfühlern der Heizungshersteller messen!

Ja das mit dem Aufwand muss ich mir überlegen, wenn der Aufwand ähnlich der Inbetriebnahme eines DMT11 mit Display ist, dann wäre es mMn noch vertretbar.

Die Schüler sind angehende Anlagenmechaniker, denen ich die Grundlagen der ETechnik beibringen muss. Der Arduino ist für mich insofern ein Mittel zum Zweck aber kein wirklicher Lernträger.  Im Mittelpunkt soll die Fehlersuche rund um das Thema Außensensoren für Heizungen stehen bzw. elektrischer Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur und etwaige Fehlerquellen.

Nochmal die Frage zum Gehäuse: gibt es noch günstigere Alternativen zu diesen Gehäusen, oder ist sowas am besten geeignet?
https://www.reichelt.de/Etuigehaeuse/2/index.html?ACTION=2&LA=2&GROUPID=7716

Theseus

Danke für den Input... Kann man die Platinen bedenkenlos ins Wasser tauchen? Ich möchte konkret an den Außenfühlern der Heizungshersteller messen!

Ja das mit dem Aufwand muss ich mir überlegen, wenn der Aufwand ähnlich der Inbetriebnahme eines DMT11 mit Display ist, dann wäre es mMn noch vertretbar.

Die Schüler sind angehende Anlagenmechaniker, denen ich die Grundlagen der ETechnik beibringen muss. Der Arduino ist für mich insofern ein Mittel zum Zweck aber kein wirklicher Lernträger.  Im Mittelpunkt soll die Fehlersuche rund um das Thema Außensensoren für Heizungen stehen bzw. elektrischer Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur und etwaige Fehlerquellen.
NTC-Sensoren kann man in Wasser tauchen. Optimal macht man sie wasserfest. Komplette Platinen sind im Normalfall nicht wassergeeignet. Zeige mal, welche Platinen du meinst.

Der Arduino ist super, wenn es darum geht, dass deine Schüler selber eine einfache Heizungssteuerung bauen und programmieren sollen. Das als fächerverbindenden (mit Infomatik) Projekt-Unterricht fände ich genial.
Wenn es nur um die Aufnahme von Messwerten geht und noch nichts unterrichtserprobtes da ist, würde ich mir das drei mal überlegen. Zu leicht geht es nicht mehr um die Fehlersuche in Außentemperaturfühlern, sondern in Arduino-Schaltungen. Mit Aufwand meinte ich neben dem Bau eines Prototypen die Produktion von 10 Geräten. Das ist auch nicht mal eben an einem Nachmittag gemacht. 

agmue

Ist dieses genannte DCDC-Voltmeter beim Nano Pflicht?
Nein, nur eine Idee, wie Du feststellen kannst, ob der Akku noch genügend Spannung liefert. Das 1602 Display ist wegen der Beleuchtung relativ ein Stromfresser. Eine 9V-Blockbatterie wie in Deinem Set dürfte daher nicht lange halten.

Habe mit dem Uno ein DHT11 ausgelesen, ist das mit dem Nano nur mit dem o.a. Voltmeter möglich?
Ich verwende den Nano als kleinen Bruder des Uno, weil sie den selben µC drauf haben und daher gleich ticken. Beispiel Stadionanzeige. DHT11 und Voltmeter haben nichts miteinander zu tun.

Zum 1602, die Vorstellung, dass sich im Unterricht ein Kabel löst ist ein Graus. Gibt es ähnlich günstige Displays mit weniger anzuschließenden Adern?
Daher das I2C TWI Serial Interface Board, das direkt mit dem Display verlötet werden kann und dann, wie schon geschrieben, nur vier Adern für I2C benötigt.

Es gibt 5V Varianten aus Fernost und die Dinger sind mittlerweile recht günstig.
Für dieses Thema wurde Fernost ausgeschlossen, siehe #0.

Verrätst Du mir bitte einen Link? Meins hat die 5V leider nicht vertragen :(

gregorss

Für dieses Thema wurde Fernost ausgeschlossen, siehe #0.
Es wurde ausgeschlossen, sich von dort beliefern zu lassen, weil es zu lange dauert, siehe #0. Es gibt für Fernost-Kram Lieferanten, die in D sitzen und ab Lager (also sofort) liefern können.

Davon abgesehen würde ich aber sowie Originale kaufen. Die Qualität, die man aus Fernost bekommt, ist nicht selten unter aller Sau.

Gruß

Gregor
DU MUSST DEIN ÄNDERN LEBEN!

t34ch3r

Zum Thema Fernost empfehle ich den Artikel von heute: Spiegelartikel

Muss mir überlegen, ob ich das Set doch wieder Retour schicke, doch zuviel "unnützes" Zeug dabei und die MwSt. wurde garantiert auch nicht abgeführt  >:( .


Vielen Dank für Eure Hinweise!

Zum Thema Display: welche sind denn sparsamer per Batterie zu betreiben? Ist das OLED sparsamer?
Was haltet ihr hiervon: Ebaylink



agmue

Zum Thema Display: welche sind denn sparsamer per Batterie zu betreiben? Ist das OLED sparsamer?
Mit dem Multimeter gemessen:


t34ch3r

Na das ist doch mal eine kompetente Antwort, dankeschön!
Ich hatte es von den Fernsehern so in Erinnerung aber dass es soviel Unterschied macht, hätte ich nicht gedacht.

Also nochmal zusammengefasst:
1602 frisst viel Strom und brauch für bestes Handling I2C extra.
Oled braucht nix und frisst weniger.... na dann schick ich alles zurück und hol mir genau das was ich brauche.

Theseus

Oled braucht nix und frisst weniger.... na dann schick ich alles zurück und hol mir genau das was ich brauche.
Behalte das Set. Meist stellt man während des Basteln fest, dass ein anderer Weg doch geschickter wäre. Mit dem Set hast du einen guten Grundstock an Bauteilen und Modulen, damit du schnell was ausprobieren und kreativ basteln kannst. Du deckst viele Standardlernbeispiele mit dem Set ab. Wenn du dich näher mit dem Arduino befassen willst, brauchst du viele von den Teilen. Z.B. ist das 1602-Display ganz oft als das programmtechnisch am einfachsten ansteuerbare Display extrem praktisch. Nur den I2C-Adapter solltest du dir noch dazu besorgen.

Achte bei deinen nächsten Käufen darauf, dass alles aus guten Quellen kommt.

gregorss

Achte bei deinen nächsten Käufen darauf, dass alles aus guten Quellen kommt.
... und dass Du nicht nur auf den Preis guckst. Es ist wichtig, Datenblätter zu allen seiner Teile zu haben. Bei der Fehlersuche ist das viel wert.

Gruß

Gregor
DU MUSST DEIN ÄNDERN LEBEN!

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