Benutzer:L.Wöhlk/Grundrechenarten negativer Zahlen/Vorzeichen und Rechenzeichen und FtDuino/Erste Schritte mit Scratch: Unterschied zwischen den Seiten

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{{button
{{DISPLAYTITLE:<strong style=color:red>f</strong><strong style=color:blue>t</strong><strong style=color:darkcyan>Duino</strong>/Erste Schritte}}
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[[Datei:Scratchlogo.svg|180px|right|Logo]]
|text=Zurück
Unsere '''ersten Schritte''' beim Programmieren wollen wir mit [[Scratch]] unternehmen.
|link=Weiter gehts
 
|hervorhebung=ja
Scratch hat viele Vorteile:
}}
*  '''grafische Programmieroberfläche'''
[[Datei:Bild, Mann hebt Arm.png|alternativtext=Protokoll|mini|142x142px|Protokollabschnitt5: Fülle die Lücken aus.]]
** Anweisungen (eckig), Bedingungen (spitz) und Werte (abgerundet) können anhand der Form der Blöcke leicht unterschieden werden.
{{Box|Merke|Wir unterscheiden zwischen''' Vorzeichen''' und '''Rechenzeichen'''.|Merksatz}}
** Anweisungen, Kontrollstrukturen und Schleifen können mit ''Drag & Drop'' an die passende Stelle gezogen werden.
** deutschsprachige Befehle
* Verzicht auf das Erlernen einer Programmiersprache, die für jüngere Schüler aufgrund von Syntax und englischen Befehlen oft eine zu große Hürde darstellt.
 
== Mein erstes Programm ==
Der ftDuino hat zwei eingebaute LEDs. Wird er an einen Computer angeschlossen, leuchtet eine grüne LED. Die zweite LED kann mit Scratch angesprochen werden:


Wenn eine Zahl '''positiv''' ist, steht vor ihr ein <span style="background:#47a9ff">+</span>
[[Datei:Ftduino-scratch-1.png|ftDuino mit Scratch programmieren(eigener Screenshot)]]
[[Datei:Bsp positive Vorzeichen.png|zentriert]]
Wenn eine Zahl '''negativ''' ist, steht vor ihr ein<span style="background:#E994BF">-</span>
[[Datei:Bsp negatives Vorzeichen.png|zentriert]]
Das <span style="background:#47a9ff">+</span> und das <span style="background:#E994BF">-</span> nennen wir '''Vorzeichen.'''


Damit wir die '''Vorzeichen''' deutlich erkennen, setzen wir '''Klammern''' um die Zahl:
Mit einem Klick auf die grüne Flagge wird eine '''Schleife''' 10x durchlaufen.
[[Datei:Klammern um Vorzeichen.png|zentriert]]


Ein '''Rechenzeichen''' gibt an, was wir mit einer Zahl tun:
# Die LED wird eingeschaltet
[[Datei:Bsp Rechenzeichen.png|mini|zentriert]]
# Es wird 1 Sekunde gewartet
# Die LED wird ausgeschaltet
# Es wird 1 Sekunde gewartet


Wir unterscheiden also zwischen Vorzeichen und Rechenzeichen:
Während die orangen Steuerblöcke bereits aus Scratch bekannt sind, kann mit den grünen ftDuino-Blöcken der Controller selbst gesteuert werden.
[[Datei:Vorzeichen vs Rechenzeichen.png|mini|zentriert]]


== Ampel ==
{{Aufgabe|# Baue eine Ampel mit zwei Leuchten.
# Schließe diese an den ftDuino an.
# Erstelle in Scratch ein Programm, das die beiden Leuchten ein und nach je 5s umschaltet.
}}


<div class="lueckentext-quiz">
=== Schritt 1: Aktoren ansteuern ===
Der ftDuino hat mehrere Anschlüsse, die denen des TX-, bzw. TXT-Controllers entsprechen. Rechts finden sich 8 analoge Ausgänge (O1-O8) und 4 Zählereingänge (C1-C4); links sind die analogen Eingänge (I1-I8) für die Sensoren.<ref>harbaum.gihub.io: [https://harbaum.github.io/ftduino/www/manual/controller.html#1.2 1.2 Der ftDuino-Controller]</ref>


Steht vor einer Zahl ein +, dann ist die Zahl '''positiv|Positiv()'''. Steht vor einer Zahl ein -, dann ist die Zahl '''negativ()'''. Das + und das - vor einer Zahl nennt man '''Vorzeichen()'''.  Das '''Rechenzeichen()''' gibt an, was man mit einer Zahl tut (Addieren, Subtrahieren, Multiplizieren, Dividieren).
{{Aufgabe|
# Schließe nun 2 LEDS an O1 und O2 an (Rückführung an den PIN neben C1).
# Programmiere einen Scratch-Sketch, der die Lampen beim Klick auf die grüne Flagge abwechselnd laufen lässt.
}}


</div>
[Grafik]


{{Box|Üben|Nun geht es zu einigen Übungen. Wähle ein Level!
=== Schritt 2: Sensoren ===
Roboter und intelligente Maschinen werden eben nicht von Menschen bedient, sondern lassen ihr Programm selbstständig ablaufen. Deshalb wird die grüne Flagge der Scratch-GUI nun durch einen Taster ersetzt.


{{button
Jeder Druck auf den Taster schaltet die grüne LED nur für z.B. zwei Sekunden ein, während die rote LED ausgeschaltet wird. Wird während dieser Zeit der Taster erneut gedrückt, so verlängert sich die verbleibende Zeit wieder. Nach Ablauf der zehn Sekunden verlischt das grüne Licht und das Spiel beginnt von vorn.
|position=links
<ref> harbaum.github.io: [https://harbaum.github.io/ftduino/www/manual/experimente.html#6.1 6.1 Lampen-Zeitschaltung]</ref>
|text=So ganz verstehe ich das noch nicht - Level 1
|link=Übungen Zunahme und Abnahme Level 1
|hervorhebung=ja
}}


{{button
[[Datei:Ftduino-scratch-2.png|ftDuino mit Scratch programmieren(eigener Screenshot)]]
|position=links
|text=Ja, das kann ich nachvollziehen - Level 2
|link=Übungen Zunahme und Abnahme Level 2
|hervorhebung=ja
}}


{{button
=== Schritt 3:  Fußgängerampel ===
|position=links
{{Aufgabe|1=# Erweitere Deine Ampel um einen Taster.
|text=Das ist doch klar - Level 3
# Erstelle in Scratch ein Programm, das
|link=Übungen Zunahme und Abnahme Level 3
#* '''wenn''' der Anforderungsschalters gedrückt wird,
|hervorhebung=ja
#** '''dann''' das Grünlicht ein-
#** und nach einer Zeit von 3s (Sekunden) wieder umschaltet.<br>Das YouTube-Video kann Dir helfen - du musst aber die entsprechenden Anweisungen der <strong style=color:red>f</strong><strong style=color:blue>t</strong><strong style=color:darkcyan>Duino</strong> -Extension verwenden.
# Zusatz: wie würdest du eine Nachtschaltung programmieren, in der es gelb blinkt und nur auf Anforderung Grün gibt?
}}
}}


{{#ev:youtube|ba1tr3gRVBk}}


|Üben}}
== Händetrockner ==


{{button
{{Aufgabe|# Bau einen Händetrockner, der sich einschaltet, wenn Du nah an den Ventilator herankommst.
|position=rechts
# Erstelle in Scratch ein Programm, das
|text=Weiter
#* die Lichtschranke aktiviert
|link=Rationale Zahlen Addieren
#* '''wenn''' die Lichtschranke unterbrochen wird,
|hervorhebung=ja
#* '''dann''' den Motor mit der Schraube einschaltet.
}}
}}


[[Rationale Zahlen Addieren]]
{{FTDuino}}
 
== Weblinks ==
<references/>

Version vom 8. November 2021, 04:53 Uhr

Logo

Unsere ersten Schritte beim Programmieren wollen wir mit Scratch unternehmen.

Scratch hat viele Vorteile:

  • grafische Programmieroberfläche
    • Anweisungen (eckig), Bedingungen (spitz) und Werte (abgerundet) können anhand der Form der Blöcke leicht unterschieden werden.
    • Anweisungen, Kontrollstrukturen und Schleifen können mit Drag & Drop an die passende Stelle gezogen werden.
    • deutschsprachige Befehle
  • Verzicht auf das Erlernen einer Programmiersprache, die für jüngere Schüler aufgrund von Syntax und englischen Befehlen oft eine zu große Hürde darstellt.

Mein erstes Programm

Der ftDuino hat zwei eingebaute LEDs. Wird er an einen Computer angeschlossen, leuchtet eine grüne LED. Die zweite LED kann mit Scratch angesprochen werden:

ftDuino mit Scratch programmieren(eigener Screenshot)

Mit einem Klick auf die grüne Flagge wird eine Schleife 10x durchlaufen.

  1. Die LED wird eingeschaltet
  2. Es wird 1 Sekunde gewartet
  3. Die LED wird ausgeschaltet
  4. Es wird 1 Sekunde gewartet

Während die orangen Steuerblöcke bereits aus Scratch bekannt sind, kann mit den grünen ftDuino-Blöcken der Controller selbst gesteuert werden.

Ampel

Aufgabe
  1. Baue eine Ampel mit zwei Leuchten.
  2. Schließe diese an den ftDuino an.
  3. Erstelle in Scratch ein Programm, das die beiden Leuchten ein und nach je 5s umschaltet.

Schritt 1: Aktoren ansteuern

Der ftDuino hat mehrere Anschlüsse, die denen des TX-, bzw. TXT-Controllers entsprechen. Rechts finden sich 8 analoge Ausgänge (O1-O8) und 4 Zählereingänge (C1-C4); links sind die analogen Eingänge (I1-I8) für die Sensoren.[1]


Aufgabe
  1. Schließe nun 2 LEDS an O1 und O2 an (Rückführung an den PIN neben C1).
  2. Programmiere einen Scratch-Sketch, der die Lampen beim Klick auf die grüne Flagge abwechselnd laufen lässt.

[Grafik]

Schritt 2: Sensoren

Roboter und intelligente Maschinen werden eben nicht von Menschen bedient, sondern lassen ihr Programm selbstständig ablaufen. Deshalb wird die grüne Flagge der Scratch-GUI nun durch einen Taster ersetzt.

Jeder Druck auf den Taster schaltet die grüne LED nur für z.B. zwei Sekunden ein, während die rote LED ausgeschaltet wird. Wird während dieser Zeit der Taster erneut gedrückt, so verlängert sich die verbleibende Zeit wieder. Nach Ablauf der zehn Sekunden verlischt das grüne Licht und das Spiel beginnt von vorn. [2]

ftDuino mit Scratch programmieren(eigener Screenshot)

Schritt 3: Fußgängerampel

Aufgabe
  1. Erweitere Deine Ampel um einen Taster.
  2. Erstelle in Scratch ein Programm, das
    • wenn der Anforderungsschalters gedrückt wird,
      • dann das Grünlicht ein-
      • und nach einer Zeit von 3s (Sekunden) wieder umschaltet.
        Das YouTube-Video kann Dir helfen - du musst aber die entsprechenden Anweisungen der ftDuino -Extension verwenden.
  3. Zusatz: wie würdest du eine Nachtschaltung programmieren, in der es gelb blinkt und nur auf Anforderung Grün gibt?
Video laden
YouTube

Händetrockner

Aufgabe
  1. Bau einen Händetrockner, der sich einschaltet, wenn Du nah an den Ventilator herankommst.
  2. Erstelle in Scratch ein Programm, das
    • die Lichtschranke aktiviert
    • wenn die Lichtschranke unterbrochen wird,
    • dann den Motor mit der Schraube einschaltet.
Ftduino.jpg

ftDuino

  1. Einrichten
  2. Erste Schritte mit Scratch
    • Ampel
    • Händetrockner
    • Roboter
  3. Programmieren in C++ (wie die Profis)
  4. Robotics
  5. Sonstiges
    • Aufbewahrung
    • Projekte nur mit fischertechnik


Weblinks

  1. ↑ harbaum.gihub.io: 1.2 Der ftDuino-Controller
  2. ↑ harbaum.github.io: 6.1 Lampen-Zeitschaltung
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