Guten Morgen,
zur Zeit suche ich gute Prüfungssituationen, die in einer Schule in ca. 2-4 Stunden mit dem Arduino absolviert werden können.
Es handelt sich im Elektrotechniker.
Ich habe an Steuerungsaufgaben im Sinne einer einfachen Ablaufsteuerung und einer Analogwertaufgabe gedacht.
Z.B. wird erst Tank 1 befüllt, 30 Sekunden später Tank zwei, dann wird ein Tankinhalt bis zum Erreichen einer bestimmten Temperatur aufgeheizt.....
Simulieren könnte man die Füllstandspositionen mit Dip Schaltern und die Ausgänge, wie Ventilstellungen oder die Heizung mit verschiedenfarbigen LEDs.
Mit schriftlicher Planung, Aufbau und Test sind die Schüler gerne 3 Zeitstunden beschäftigt.
Hat jemand weitere brauchbare Ideen für Arduino Prüfungsaufgaben und gute Analogsensoren für eine Temperaturmessung oder Abstandsmessung?
Für die Temperaturmessung habe ich LM35DZ Sensoren bestellt. Entweder sind die Teile ab Werk defekt oder grundsätzlich unbrauchbar. Die ausgegebenen Temperaturen schwanken, trotz RC Stabilisierung dermaßen stark, dass keine brauchbare Temperatur geliefert wird. Wäre sehr dankbar, wenn mir jemand bessere Analogsensoren nennen könnte.
Sensoren im Sinne von: Lade die Bibliothek xy herunter und übergebe der Methode einen Wert um die Temperatur zu bekommen, sind für den Unterricht nicht geeignet. Der Schüler soll zumindest in der Prüfung die Auflösung und Skalierung des Analogwertes erklären können.
zum Regeln könnte ich mir eine Lampe und ein LDR gut vorstellen:
die Umgebungs-Helligkeit bringt etwas Streung in die Auswertung und die Schüller müssen sich überlegen wie sie die Lampe/den Strahler ansteuern um eine möglichst konstant gemessene Helligkeit zu bekommen.
Über Schalter soll der User die "Soll-Helligkeit" in zwei Stufen festlegen können.
Imho ist das einfacher zu realisieren als eine "Miniheizung" + NTC/PTC.
Ach ja: Dipschalter sind schlecht zum ständigen bedienen, da würde ich normale Kippschalter nehmen.
Die LM35 sind schon genau. Wahrscheinlich ist Deine Messung nicht genau. Nimm die interne Referenz von 1.1V und die Messung wird genau werden.
Bist Du sicher daß keiner Deiner Schüler hier mitliest?
Grüße Uwe
neuling:
Für die Temperaturmessung habe ich LM35DZ Sensoren bestellt. Entweder sind die Teile ab Werk defekt oder grundsätzlich unbrauchbar. Die ausgegebenen Temperaturen schwanken, trotz RC Stabilisierung dermaßen stark, dass keine brauchbare Temperatur geliefert wird. Wäre sehr dankbar, wenn mir jemand bessere Analogsensoren nennen könnte.
Das Problem ist die schwankende Versorgungsspannung des Arduinos, die im Normalfall als Referenzspannung genommen wird. Bei Sensoren, deren Ausgang proportional zur Versorgungsspannung schwankt, gleicht sich das aus. Die LM35 liefern aber eine absolute Spannung, die nicht mit der Versorgung mitschwankt. Das ist so als ob du versuchen würdest mit einem Meterband aus Gummi die Breite eines Regals zu messen. Da bekommst du auch die verschiedensten Werte heraus, was aber nicht heißt, dass das Regal seine Breite verändert.
Danke für den Hinweis mit der internen 1,1V Referenzspannung. Werde es mal versuchen. Du hast ja schon einiges dazu geschrieben.
Auch wenn Schüler mitlesen ist das kein Problem, da ich hier garantiert keine Prüfungsaufgaben einstellen werde.
Es geht mir um eine Ideensammlung, was geht und was nicht geht.
Besonders Steuerungsaufgaben in Kombination mit einer Analogwerterfassung wäre für mich optimal.
Gut prüfbare Analogsensoren sind ja vor allen Dingen Temperatursensoren und Abstandssensoren.
Der Hinweis im Vorpost zu einer realen Steuerstrecke ist zwar gut, muss aber in einer Prüfungssituaton auch für jeden der 25 Schüler bereitgestellt werden müssen. Daher die Simulation mit Dipschaltern.
Ansonsten würden Fischertechnikmodelle in Frage kommen, die allerdings für Schülerhände sehr filigran sind und außerdem ordentlich abschließbar gelagert werden müssen. Das ist in einer Schule oft ein Problem.
Da kommt mir sofort ein Poti in den Sinn, das zur Soll- oder Istwertmessung verwendet werden kann.
Beispiel: Ein Motor wird mit einem Poti per Schrumpfschlauch verbunden. Ein zweites Poti gibt den Istwert vor, der Arduino dreht das erste Poti per Motor in die gewünschte Stellung. Als Treiber reicht ein ULN2003. Ich habe das mal als Übung gemacht:
Für meine Testaufbauten verwende ich 3 mm LEDs mit integriertem Vorwiderstand für 5V, die man direkt an einen Arduino-Ausgang anschließen kann, weil ich faul bin. Ob das pädagogisch sinnvoll ist, mußt Du entscheiden. Auf jeden Fall würde ich LEDs mit drangelötetem Vorwiderstand und Schrumpfschlauch nutzen, damit sie niemand vergessen kann, dann das dürfte einen Ausgang grillen.
Ein LC-Display gehört zur Anzeige von Werten irgendwie dazu, finde ich.
Alle Links sind zur Illustration und stellen keine Kaufempfehlung dar.
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Entschuldige, da reicht nicht ein ULN2003. Der Motor muß auch zurückdrehen können. Also braucht es eine H-Brücke, zB eine L293D für einen kleinen Getriebemotor.
uwefed:
Entschuldige, da reicht nicht ein ULN2003.
Hallo Uwe, ich widerspreche Dir nur äußerst ungerne, aber ich habe es mit einem ULN2003 realisiert, Schaltung anbei. Die Widerstände müssen so groß sein, daß der ULN2003 den Strom verträgt und so klein, daß der Motor dreht.
Allerdings ist die Tauglichkeit dieser Schaltung für den Unterricht eher zweifelhaft, daher habe ich meinen Vorschlag gestrichen.
4 Transistoren reichen bei einem unipolaren Motoren mit Mittelanzapfung. Die meisten Leute denken aber eher an bipolare Motoren, bei denen das nicht geht
ich weiss ja nicht wie die technischen Möglickeiten aussehen. Ich denke da gerade an ein Garagentoor oder so was ähnliches.
Eine Anwendung die einem kleinen GS-Motor links / rechts mittels Taster auf / ab bis zu je einem Endschaltern fahren kann. Ein / Umschaltung mit Relais z.B . Und wenn gefahren wird muss ein beep ,beep als akustische Warnung erfolgen. Relais könnten ein Kamm Relais über einen Transistor sein das simuliert dann auch noch fast eine Wendeschütz Schaltung.
Könnte man auch letzlich ohne Motor und die akustische Warnung mittels 3 LEDs simulieren.
