Laserpräparation

Lasergerät

Bauen Sie Ihr eigenes Lasergerät, das mithilfe eines Lasermoduls und eines mit dem micro:bit verbundenen Lichtsensors einen Strahl aussendet und Objekte oder Richtungen erkennt! Lernen Sie spielerisch die Grundlagen der Programmierung, Elektronik und des Umgangs mit Lichtelementen – ideal für den Physik- und Informatikunterricht oder für Heimexperimente mit Licht, Sicherheit und intelligenten Technologien.
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Beschreibung

Die Laservorrichtung ist ein Projekt, das die Funktion einer Lichtschranke praxisnah demonstriert. Dabei sendet ein Lasermodul einen schmalen Lichtstrahl an einen Lichtsensor (Fotowiderstand). Wird der Strahl unterbrochen – beispielsweise durch einen vorbeigehenden Gegenstand oder eine Person – erkennt der micro:bit dies und kann mit der Anzeige von Informationen, der Wiedergabe eines Tons oder dem Aufleuchten einer LED reagieren.

Dieses Gerät eignet sich ideal für den Schulunterricht und Heimexperimente und erfordert keine fortgeschrittenen Kenntnisse. Kinder und Erwachsene können damit auf spielerische Weise die Prinzipien der Detektion, Optik und Mikrocontroller-Programmierung erlernen.

Komponenten


BBC MICRO:BIT V2.2

Erweiterungskarte MB3

Laserdiodenmodul

Lichtsensor

Programmierbarer LED-Streifen

Dupont-Draht 20 cm

Batteriehalter 4xAAA

Verbindung

Fotowiderstand

Der Fotowiderstand wird über drei Drähte angeschlossen. Am Sensor finden wir einen Pin VCC (Stromversorgung), GND (Erdung) und DO (digitaler Ausgang). Verbinden Sie den VCC-Pin mit der weißen Stromschiene auf der Platine, die 3,3 V liefert. Verbinden Sie den DO-Pin mit dem P1 und die Erdung erfolgt durch Anschluss von GND an die schwarze Erdungsschiene.

Laser

Der Laser hat nur zwei Drähte – rot VCC und blau GND. Verbinden Sie VCC mit 5V roten Streifen (oder an den weißen 3V3-Streifen, aber der Strahl wird nicht so stark sein). Verbinden Sie das GND-Kabel mit dem schwarzen Massestreifen auf der Platine.

Bekanntmachung

Bei der ersten Inbetriebnahme des Geräts müssen Sie die Schärfe des Fotowiderstands einstellen. Nehmen Sie dazu einen Kreuzschlitzschraubendreher und stecken Sie ihn in das blaue Quadrat am Sensor. Durch Drehen des Schraubendrehers stellen Sie den Schaltpunkt ein, der bestimmt, bei welcher Lichtintensität der Sensor reagieren soll.

Empfehlung

Beim Anschließen muss die Erweiterungskarte ausgeschaltet und der micro:bit von der Stromversorgung getrennt werden.

Programm

Grundprogramm

Das Programm beginnt mit der Einstellung von Pin P0 auf einen Impuls oder eine Unterbrechung durch ein Signal vom Fotowiderstand. Als nächstes setzen wir Pin P1 auf Neopixel (unseren LED-Streifen). Anschließend wird in der Schleife ein einfacher Vergleich wiederholt. Wird das Signal unterbrochen, beginnt der LED-Streifen in einer anderen Farbe zu leuchten, als wenn das Signal nicht unterbrochen wäre.

Aufgaben

Aufgabe 1: Erweiterung mit TM1637 Display

Erweitern Sie das Produkt mit einem Display TM1637. Zeigen Sie auf dieser vierstelligen Siebensegment-LED-Anzeige die Anzahl der Signalunterbrechungen des Lichtsensors an.
Dadurch entsteht eine einfache Zähler (Zähler), der anzeigt, wie oft der Laserstrahl unterbrochen wurde.

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