Michael Wisst erklärt den Grundaufbau einer einfachen Schaltung
Leider müssen wir aufgrund zu weniger Anmedlungen diesen Kurs absagen. Wir informieren, sobald ein neuer Termin fest steht.
Erstmals führen wir mit dem bewährten Konzept und Trainierteam einen Grundlagenkurs für Erwachsene durch. Über den Veranstaltungsort informieren wir demnächst.
Der Workshop startet am 22.11.2024 und findet in vier Modulen á drei Stunden freitags und samstags statt. Die Durchführung erfolgt durch
Michael Wisst, Projekt- und Workshopleiter sowie
Klaus Rudelt als Co-Trainer.
Wir wünschen allen Freude und gute Erkenntnisse beim Workshop!
Workshop Arduino Grundkurs, Lindenmuseum, Hegelplatz 1 Freitag, 22. November 2024, 17:00 bis 20:00 Uhr Samstag, 23. November 2024, 10:00 bis 13:00 Uhr Freitag, 6. Dezember 2024, 17:00 bis 20:00 Uhr Samstag, 7. Dezember 2024, 10:00 bis 13:00 Uhr
Der Preis beträgt 95 €.
Die Programmierung des Mikrocomputers erfolgt üblicherweise auf der Hardware der Teilnehmer. Folgende Komponenten sind notwendig: Grundbausatz RFID Starterset für Arduino Uno, Holzchassis, Batterie und weitere Hilfsmittel. Es ist möglich, dass Sie diese Hardware am ersten Unterrichtstag für 75 € von der MINTWelten e.V. käuflich erwerben. Alternativ dazu ist es möglich, die Bauteile selbst mitzubringen oder das Set für 15 € zu mieten.
Um auch zuhause üben zu können, ist es hilfreich, den eigenen Laptop für die Programmierung zu nutzen. Dazu teilen Sie uns bitte mit, welches Betriebssystem auf Ihrem Rechner installiert ist. Auch hier ist es alternativ möglich, einen Laptop für die Dauer der Unterrichtseinheiten von den MINTWelten e.V. für 10 € zu mieten.
Details entnehmen Sie bitte der Kursbeschreibung, einfach den entsprechenden Kurs aufklappen und auch im Beitrag vom ersten Arduino Grundkurs.
Ein Abschlussfoto, die Trainer sind der Teil der "Programmierer"
Aufbaukurs in der Stadtteilbibliothek Zuffenhausen in den Herbstferien
Unser zweiter Arduino Aufbaukurs im Rahmen der MINT-Workshops konnte erfolgreich durchgeführt werden. Das Ziel stand von Anfang an fest, wir möchten mit den Kindern und Jugendlichen ein Gerät bauen, dass sich in drei Tagen erstellen lässt und eine gewisse Alltagstauglichkeit hat. Die Wahl fällt auf den „Elektrischen Zollstock“. Erstmals findet der Workshop in der Stadtteilbibliothek in Zuffenhausen statt. Die Location ist perfekt ausgestattet, neben mehreren großen Räumen ist das technische Equipment genauso vorhanden, wie Zonen zur Pausengestaltung und eine Teeküche. Von den vergangen Workshops wissen wir, dass es zielführend ist, möglichst früh zu beginnen. Die Konzentration ist vormittags deutlich höher und so starten alle drei Tage um 09:00 Uhr. Das mittlerweile gut eingespielte Trainerteam besteht auch diesmal aus Michael Wisst und Klaus Rudelt.
Elektrischer Zollstock
Aufbau von Hardware mit den Komponenten Arduino, Stromversorgung auch mit Batterie zusätzlich zum USB Ports des Laptops, zwei Breadboards, einer LCD Anzeige zur Darstellung der Messergebnisse, drei Drucktastern und dem Herzstück, dem HRC Sensor zur Entfernungsmessung mittels Ultraschall. Das ganze wird auf eine einfache Holzplatte mittels Schrauben und Kabelbinder montiert.
Funktionen
Messung der Entfernung vom Sensor zum Messpunkt und wieder zurück zum Sensor (Vorne)
Messung der Entfernung von der Rückseite des Gehäuses zum Messpunkt
Abruf der letzten zehn Messwerte (Hinten)
Dies wird durch drei Drucktaster erreicht: ROT Messung GELB Abruf der vorigen Messwerte GRÜN Umschalten der Messung von Vorne bzw. Hinten
Der elektrische Zollstock
Vorbereitung
Bevor ein Workshop starten kann, ist eine ganze Menge Vorbereitung notwendig. Insbesondere unser Michael Wisst sorgt dafür, dass die notwendigen Elektrik und Elektronik in ausreichender Zahl vorhanden ist. Er richtet die Laptops ein, erstellt und erprobt die C++ Programme und elektronischen Schaltkreise. Wenn der Workshop startet, erhält jeder Teilnehmer eine Box, in der das für den Workshop benötigte Material entahlten ist. Michael stattet diese Boxen aus.
Wir möchten auch während des Workshops eine konstruktive Lernatmosphäre gestalten, so dass wir Kaltgetränke und Obst bereitstellen.
Letztlich muss all dies an die Location transportiert werden. Das ist in diesem Fall bereits am Sonntagabend erfolgt.
Erster Workshoptag 28.10.2024
Am Montag geht es dann für uns bereits um 08.00 Uhr los. Die Vorbereitung des Raums und finale Abstimmungen stehen an. Zuerst treffen Friedrich und Frederick gegen dreiviertel neun ein, die wir bereits aus dem Arduino Grundkurs in der Stadtteilbibliothek Untertürkheim kennen. Der Raum füllt sich bis 09.00 Uhr und wir erstellen Namensschilder.
Es folgt die Begrüßung der Teilnehmer durch Frau Finke, die Leiterin der Stadtteilbibliothek Zuffenhausen, durch Klaus Rudelt und Michael Wisst. Nach ein paar organisatorsischen Inhalten stellen sich alle Teilnehmer kurz vor, die Boxen mit Rechner und Material werden ausgegeben, mit Namensetiketten der Teilnehmer versehen und dann geht es los.
Wir starten mit einigen Wiederholungen aus dem Grundkurs, widmen uns dann dem ersten neuen Inhalt: Dem Anschluss und der Programmierung eines Drucktasters. Dieser wird im zweiten Projekt mit einer Ampelanlage zusammen geschaltet. Diese wird so aufgebaut, wie wir es bereits im Grundkurs gemacht haben. Das neue ist, dass wir grundsätzlich nur mit Funktionen arbeiten, also „in Funktionen denken“. Das ist das wirklich neue an der Programmierung. Viel zu schnell ist der erste Tag vorüber.
Vitamine und Flüssigkeit ist beim Lernen wichtig
Der Workshopraum in der Stadtteilbibliothek Zuffenhausen. Es ist dreiviertel Neun, die „Ruhe vor dem Sturm“
Michael erklärt die Funktionsweise eines Drucktasters, der komplett anders angeschlossen wird, wie Dioden.
Experimentieren steht im Vordergrund. Erst nach dem Aufbau folgen theoretischen Überlegungen, hier Kilian und Leonard
Derik, Maxim und Mahammad beschäftigen sich intensiv mit dem elektrischen Aufbau der Ampel
Frederick und Friedrich bei der Arbeit
Die Fußgängerampel wird auf Anforderung per Knopf grün. Natürlich stoppt zuerst der Verkehr!
Zweiter Workshoptag 29.10.2024
Es geht weiter mit der Programmierung der Ampelschaltungen. Es wird noch ein neuer Variablentyp eingeführt, die sogenannte Bool’sche Variable, die nur die beiden Zustände wahr und falsch annehmen kann. Gegen Mittag sind fast alle Ampeln programmiert, so dass wir uns mit einem neuen Thema beschäftigen, das zwingend für den Elektrischen Zollstock benötigt wird: Die Programmierung und Ansteuerung eines LCD Displays. Erstmals arbeiten wir hier mit Libraries. Neben der Stromversorgung werden zwei Datenleitungen benötigt, um Inhalte wie Buchstaben und Zahlen, also Texte, auf dem Display auszugeben. Pünktlich können wir diesen zweiten Tag beenden. Michael und Klaus sind zufrieden mit dem Fortschritt, unser Ziel wird wohl erreicht werden können!
Dritter Workshoptag 30.10.2024
Nach dem Check-in beginnt die Aufbauphase. Anhand des logischen Schaltbilds, das mit dem Fritzing-Tool generiert wurde, bauen unsere Kinder und Jugendlichen die Hardware auf die beiden Breadbords auf und verkabeln alle Komponenten. Dies nimmt einige Zeit in Anspruch, wir gehen immer wieder zusammen mit den jungen Konstrukteuren auf Fehlersuche. Parallel erfolgt die Vermittlung von physikalischem Wissen. Was ist Schall? Wie hoch ist die Schallgeschwindigkeit? Wie lange benötigt der Schall für eine Entferungsmessung von 90 Zentimetern? Nach rund zwei Stunden können wir das Programm auf den Arduino aufspielen. Nun folgt der finale Test: Funktioniert der Zollstock oder nicht. Natürlich finden wir auch hier wieder einige Bugs, jedoch laufen kurz vor der Mittagspause alle elektrischen Zollstöcke fehlerfrei.
Nach der Pause beginnt eine Fragerunde, in der Michael viele technische und elektronische Inhalte abfragt. Wir sind begeistert, das Wissen ist hoch, wir konnten die Themen erfolgreich vermitteln. Den Abschluss macht, wie bei jeden unserer Workshops, unsere Erste Vorsitzende, Frau Prof. Dr. Regina Moczadlo mit einem Feedback Gespräch. Ziel ist dabei, die Arbeit der MINTWelten zu beurteilen, Verbesserungspotenzial zu ermitteln und letzlich unseren Förderern ein Feedback zu geben. Selbstverständlich ist die Teilnahme für die Kinder und Jugendlichen freiwillig, sie werden befragt, ob sie an diesem Gruppeninterview teilnehmen möchten. Mit einem herzlichen Abschied durch Frau Finke und die drei Mitglieder der MINTWelten wird dieser Aufbaukurs erfolgreich beendet.
Wir sehen es sehr gerne, dass sich alle Eltern entschieden haben, die verwendeten Komponenten zu kaufen. Somit bleibt den Workshop Teilnehmern etwas Bleibendes, das zusätzlich noch eine gute Funktion erfüllt.
Michael Wisst erklärt den Grundaufbau einer einfachen Schaltung
Friedrich bei der Fehlersuche mittels Multimeter
Auch der Trainer muss mal ran. Michael hilft Kilian bei der Fehlersuche
Höhen und Tiefen, intensive Arbeit am Elektrischen Zollstock
Mohammad und Maxim erklären Frau Finke die Funktionsweise ihres Elektrischen Zollstocks
Herzlichen Dank
An dieser Stelle möchten wir allen, die sich dafür eingesetzt haben, dass diese Workshops überhaupt stattfinden können, herzlichen danken. Zuallererst nennen wir unsere drei Förderer, die uns mit den notwendigen finanziellen Mitteln ausstatten:
LBBW Stiftung der Landesbank Baden-Württemberg Vector Stiftung PSD L(i)ebenswert Stiftung
Die Stadtbibliothek Stuttgart stellt uns kostenlos Räumlichkeiten, technisches Equipment zur Verfügung und sorgt mit den MINTWelten e.V. für die notwendige Öffentlichkeitsarbeit.
Nicht zuletzt danken wir den Eltern für ihre teilweise großzügigen Spenden.
Unsere Teilnehmer Elisay, Melissa, Yakub, Julius, Mohammed, Sebastian und Samuel zwischen den Trainern Klaus Rudelt und Michael Wisst (v.l.n.r.). Nicht ins Bild dürfen drei weitere Teilnehmer.
Vom 14.02. bis 16.02.2024 fand in der Stadtteilbibliothek Botnang der zweite Arudino Grundkurs mit zehn Jugendlichen statt. Die Jungen und Mädchen lerneten den Aufbau von elektronischen Schaltungen, z.B. einem Blinklicht oder Blinkmuster des Morsealphabets kennen und programmierten eine Ampelanlage. Dies erfolgte in der Programmiersprache C. Ganz nebenbei wurde auf Zahlenräume und Zahlensysteme und Kursiositäten von mathematischen Aufgabenstellungen gesprochen. Siehe auch Übersicht der Projekte.
Unsere Teilnehmer Elisay, Melissa, Yakub, Julius, Mohammed, Sebastian und Samuel zwischen den Trainern Klaus Rudelt und Michael Wisst (v.l.n.r.). Nicht ins Bild dürfen drei weitere Teilnehmer.
Arduino Aufbaukurs mit Eduardo, Kadir, Gabriele, Julian, Yannik und Amelie (v.l.n.r.), es fehlt im Bild Matteo. Links im Bild die Trainer Klaus Rudelt und Michael Wisst.
In den Weihnachtsferien führten wir in den Räumen der Stadtteilbibliothek Botnang vom 03.01. bis 05.01.2024 einen Arduino Aufbaukurs durch. Der Aufbaukurs richtet sich an Jugendliche zwischen 11 und 14 Jahren, die bereits gute Kenntnisse im Umgang mit der Programmierumgebung IDE, dem Arduino und dem Umgang mit elektronischen Bauteilen haben.
Dieser Kurs kam auf Wunsch der Teilnehmer des ersten Arduino Workshops im November 2023 zustande. Sieben der acht Teilnehmer waren wieder dabei. Michael Wisst, der Trainer und Klaus Rudelt als Co-Moderator führten durch sechs interessante Projekte.
Ausgehend vom ersten Workshop wurde
Eine Ampel mit Stromversorgung, LEDs und Widerständen aufgebaut
Diese Ampel zu einer Anlage mit einer zusätzlichen Fußgängerampel erweitert
Die Ampelanlage mit einem Taster zur Grünanforderung für Fußgänger ausgestattet
Anschluss eines LCD Displays und Programmierung von wiederholenden Zeichenfolgen
Funktion eines Ultraschallsensors und Ermittlung aus der Dauer des Schallweges den Abstand
Aufbau eines „Elektrischen Zollstocks“, bestehend aus dem Arduino, einer Stromversorgung, dem Ultraschallsensor und einer Anzeige, dem LCD Display
Der Inhalt ist deutlich anspruchsvoller als der Arduino Grundkurs. Den Jugendlichen und den Übungsleitern haben die drei Tage Freude bereitet. Die Kenntnisse im Umgang mit den Technologien konnten deutlich gesteigert werden, gleichzeitig gab es immer wieder Ausflüge in die Theorie und die zugrundeliegende Mathematik. Auch für die Trainer war es ein Vergnügen, die Wissbegierigkeit der Jugendlichen zu erleben und deren Lernfortschritte zu fördern und zu begleiten.
Impressionen zum Workshop gibts unter nachfolgenem Link.
Vom 31.10. bis 3.11.2023 fand in den Räumen der Stadtteilbibliothek Botnang der erste Arduino Workshop als Pilot-Veranstaltung statt, der von der Stadtbibliothek Stuttgart veranstaltet wurde. Der Workshop ist für bis zu zehn Jugendliche konzipiert, das Format des Workshops von je zwei Unterrichtsblöcken à zwei Stunden an drei Tagen hat sich in vollem Umfang bewährt. Dieser Workshop konnte für die Teilnehmer kostenlos angeboten werden, wir danken für die großzügige Unterstützung unserer Sponsoren Vector Stiftung und LBBW Stiftung Landesbank Baden-Württemberg.
Bereits vor vielen Monaten begann die Organisation der Veranstaltung. In unzähligen Stunden ehrenamtlicher Arbeit hat Michael Wisst das Format der Veranstaltung entwickelt, das Curriculum sowie die Unterrichtsunterlagen erstellt. Diese wurden in verschiedenen Gesprächsrunden mit Prof. Dr. Regina Moczadlo und Klaus Rudelt diskutiert und optimiert. Auch waren erhebliche Investitionen in Hard- und Software notwendig, damit elektronische Schaltungen aufgebaut und programmiert werden können.
Veranstaltungshinweis MINT Workshop auf der Homepage der Stadtbibliothek Stuttgart
Veranstaltungshinweis Detail auf unseren MINT Workshop auf www.stadtbibliothek-stuttgart.de
Der Fokus unserer Arbeit liegt darauf, jungen Menschen Freude und Spaß an Technik, Informatik, Mathematik und Naturwissenschaften zu vermitteln und sie für diese Themen zu begeistern! Deshalb baut der Kurs auf spielerischem Lernen auf.
31.10.2023 – Tag 1
Unser Workshop begann planmäßig um 10:30 Uhr mit einer Vorstellungsrunde der Trainer und der teilnehmenden Jugendlichen. Die Teilnehmer unseres Pilotworkshops besteht aus Edorado, Gabriele, Julian, Matteo, Jannik, Amelie, Kalian, Kadir und Erik im Alter zwischen elf und 15 Jahren und der gymnasialen Jahrgangsstufen 6-9.
In diesem Kurs stehen Informatik und Technik im Vordergrund. Deswegen wird viel gebastelt und experimentiert. Erst im Anschluss daran werden die hierfür erforderlichen theoretischen Grundlagen erarbeitet. Die Jugendlichen waren mit Eifer bei der Sache. Schnell war klar, dass die Vorkenntnisse differierten, nichtsdestotrotz konnten alle die Experimente erfolgreich ausführen. Die Könner erhielten Zusatzaufgaben, damit sie nicht unterfordert waren. Folgende Aufgaben wurden am ersten Tag durchgearbeitet.
Aufbau einer LED auf einem Breadboard, diese soll blinken
Einführung in das Betriebssystem Linux, die Entwicklungsumgebung IDE des Arduino und die Programmiersprache C
Nach rund vier Stunden wurde das Equipment wieder in die Boxen gepackt und über die gemachten Experimente resümiert.
Erstes Experiment, Gabriele, Julian und Matteo schließen eine LED mit Widerstand an den Arduino an
Aus der Vielzahl möglicher Bauteile müssen die Richtigen heraus gesucht werden
Unterricht in der Kleingruppe
Fast ein Kunstwerk: Leitungen zu den Laptops im Unterrichtsraum
Michael Wisst erklärt auf der Oberfläche der Entwicklungsumgebung IDE des Arduino die Programmiersparache C. Im Bild Edoardo, Gabriele, Julian, Matteo, Jannik und Amelie (v.l.n.r.)
02.11.2023 – Tag 2
Nach dem Feiertag, Allerheiligen, begann der zweite Tag unseres Workshops. Wir starteten mit einer kurzen Wiederholung und bauten die Schaltung mit der LED nochmals auf. Weitere Experimente sind
Ermittlung von Spannungen zwischen Arduino, LED und Widerstand mittels eines Messgeräts
Programmierung des S.O.S. Blinkmusters in C
Entwicklung einer Schleife zum Ausschalten nach einer definierten Anzahl von Durchläufen
Kurz vor 15.00 Uhr wurden die Boxen wieder gepackt und wir konnten uns auf den nächsten Tag freuen.
Der zweite Tag startet mit der Programmierumgebung IDE
Auszug aus dem Programm Blinkmuster S.O.S.
Die Jugendlichen sind in die Arbeit vertieft
Klaus Rudelt bespricht Details des Programms zur Erstellung einer Bedingung, hier mit Matteo und Jannik
Kalian und Kadir messen den Spannungsabfall an unterschiedlichen Kontaktstellen der Schaltung
Edoardo beim Versuchsaufbau Spannungsabfall messen
Erarbeitung der Funktion einer Reihenschaltung
Unsere Teilnehmer hatten innerhalb weiniger Stunden das komplette Datenvolumen von 6 GB verbraucht!
Mittels des Mini-Routers konnte Arduino die notwendigen Updates downloaden. Unsere Teilnehmer nutzen das Datenvolumen freilich auch anders
Neben inhaltlichen Aufgaben bleibt auch immer noch Zeit zum Entspannen und Spielen
03.11.2023 – Tag 3
Am letzten Tag unserer Workshops wurde zunächst das bereits bekannte Blinkmuster S.O.S. aufgebaut. Dann ging es an die Definitionen von Funktionen innerhalb der Programmiersprache C. Es folgten
Programmierung einer Funktion, die den Morsebuchstaben S (kurz kurz kurz) auf dem Bildschirm bzw. auf LED ausgibt
Aufbau einer Ampel mittels LED auf dem Breadboard. Laden und Durchsprechen des Programms
Funktion eines Bewegungsmelders
Erste Schritte mit dem Schaltplan-Entwicklungstool Fritzing
Highlight war unser Abschlussprojekt
Der Aufbau eines Bewegungssensors, der eine LED steuert beziehungsweise auch eine Alarmanlage auslösen kann, wenn eine Bewegung detektiert wird. Damit haben wir die ersten Bausteine zu Konstruktion einer Anlage kennen gelernt. Während des Zusammenpackens wurde die Feedback-Runde mit Schokoriegeln versüßt.
Aufbau einer Ampelschaltung auf dem Breadbord und Anschluss an den AZ-Delivery (kompatibel zu Arduino)
Amelie bei der Programmierung des Morsecodes des Buchstaben S (kurz kurz kurz)
Gabriele bei der Montage der Ampelschaltung
Aufbau der Schaltung für einen Bewegungsmelder
Aufbau einer einfachen Alarmanlage, bestehend aus Bewegungssensor und LEDs
Kadir (r.) und Kalian erklären den Ablauf des C-Programms für die Alarmanlage
Michael Wisst demonstriert eine Alarmanlage, die per GSM auch ein definiertes Telefon anrufen kann
Zum Abschluss ging es an ein CAE-System, es konnte eine Schaltung im System Fritzing aufgebaut werden
Zusammenfassung und Fazit
Der Umfang des Workshops an drei Tagen mit je einem zweistündigen Block am Vormittag und Nachmittag hat sich bewährt. Das Beschäftigung der Jugendlichen mit Technik hat ihnen viel Freude bereitet. Es war eine gute Arbeitsatmosphäre.
Dieses Set, bestehend aus einem AZ-Delivery (baugleich zu Arduino), Breadboard, Bewegungssensor, Batterieclip, LEDs und diverse Kabel für 25 € / 33 €
Das Format haben wir bereits etwas optimiert und werden die Änderungen bei den nächsten Workshops umsetzen. Es hat sich gezeigt, dass es richtig ist, genügend Zeit für eigene Gedanken und Versuche und Experimente zu geben. Mittlerweile haben wir eine dreiteilige Workshopsequenz aufgebaut, siehe Kursangebote – MINTWelten e.V.
Hier haben wir für Sie eine kurze Zusammenfassung zum Download hinterlegt.
