Programmierung von Sensoren zur Wettermessung mit Arduino

Programmierung von Sensoren zur Wettermessung mit Arduino

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Naturwissenschaften & Technik

8. | 9. | 10. Klasse

1 - 2 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Wie wird das Wetter heute? Neben dem Blick aus dem Fenster gibt auf diese Frage ein Griff zur WetterApp Aufschluss. Doch wie erhält diese eigentlich ihre Daten? Lassen Sie Ihre Klasse aufbauend auf einer kurzen Wiederholung zu den naturwissenschaftlichen Phänomenen von Wetter und Wetterelementen sowie den Grundbefehlen des Arduinos selbstständig und handlungsorientiert einzelne Sensoren zur Messung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck, ein Display und eine Echtzeituhr für eine Wettermessung programmieren.
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Kompetenzen

Klassenstufe:8–10
Dauer:8 Unterrichtsstunden (Minimalplan: 7)
Kompetenzen:Die Lernenden… 1. programmieren einzelne Sensoren mithilfe des Arduino-Boards; 2. erstellen Schaltpläne; 3. führen ein Projekt selbstständig durch
Thematische Bereiche:Mikrocontroller, Arduino, Algorithmen, Sensoren, Wettermessung, Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Luftdruck

Inhaltsangabe

Benötigte Materialien

  • Arduino-Boxen (Arduino-Board, Steckbrett und USB-Kabel) und USB-Sticks
  • digitale Fassungen aller Schaltpläne; Zusatzdatei mit Exkurs zu Spannugsteiler und Programmieren von °-Zeichen.
  • Zip-Datei „Arduino-LiquidCrystal-I2C“
  • 1 rote LED und ein 10-kΩ-Widerstand
  • 11 kurze (male-male), 11 lange (male-male) und 4 lange (male-female) Jumperkabel
  • ein 10-kΩ-Widerstand
  • I2C-Display, RTC-Modul und LDR
  • Sensor DHT 11 und Sensor BMP 180

1./2. Stunde

Thema:Grundlagen zum Thema Wetter und den Wetterelementen.
M 1 (Ab)Welche Faktoren bestimmen das Wetter?
M 2 (Ab)Wetterelemente

3./4. Stunde

Thema:Ausgabe von Daten über den seriellen Monitor und über das I2C-Display.
M 3 (Ab)Ausgabe von Informationen über den seriellen Monitor
M 4 (Ab)Angabe der Helligkeit über einen lichtabhängigen Widerstand
M 5 (Ab)Einbindung von Bibliotheken und Ausgabe von Informationen über das I2C-Display

5./6. Stunde

Thema:Programmieren von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck.
M 6 (Ab)Temperatur und Luftfeuchtigkeit programmieren
M 7 (Ab)Luftdruck programmieren

7./8. Stunde

Thema:Programmieren von Datum und Uhrzeit.
M 8 (Ab)Datum und Uhrzeit programmieren
M 9 (Ab)Wettermessung programmieren

Erklärung zu den Symbolen

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