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| gf_informatik:microbit_sca [2023-06-22 20:14] – [Aufgabe C2] sca | gf_informatik:microbit_sca [2026-01-05 14:36] (aktuell) – sca | ||
|---|---|---|---|
| Zeile 4: | Zeile 4: | ||
| **Editor:** | **Editor:** | ||
| - | | + | |
| - | | + | * Verwende den Chrome Browser (oder Edge) |
| - | * Da wir im Online-Editor arbeiten, ist das **Speichern** | + | * Der Editor beinhaltet auch einen **Simulator**! |
| - | | + | |
| - | * Verwende dazu die folgende Vorlage: {{ : | + | |
| - | | + | |
| **Bemerkungen: | **Bemerkungen: | ||
| Zeile 16: | Zeile 16: | ||
| * [[gf_informatik: | * [[gf_informatik: | ||
| * Für gewisse Aufgaben gibt es **zwei Versionen: Basic und Advanced**. Hier hast du die Wahl. Falls dir das Programmieren gut läuft, solltest du die Advanced-Aufgaben lösen. Für TALITs (und solche, die es sein sollten) sind die Advanced-Aufgaben Pflicht. | * Für gewisse Aufgaben gibt es **zwei Versionen: Basic und Advanced**. Hier hast du die Wahl. Falls dir das Programmieren gut läuft, solltest du die Advanced-Aufgaben lösen. Für TALITs (und solche, die es sein sollten) sind die Advanced-Aufgaben Pflicht. | ||
| - | * Adapter für USB C <-> A müssen selbst mitgebracht werden. | ||
| ===== - Aufgaben A (Display) ===== | ===== - Aufgaben A (Display) ===== | ||
| Zeile 145: | Zeile 144: | ||
| === Aufgabe C5 === | === Aufgabe C5 === | ||
| - | Folgende Code-Zeilen erstellen eine Liste aus 10 Bildern unterschiedlicher Helligkeit: | ||
| - | <code python> | ||
| - | my_images = [] | ||
| - | for i in range(0, 10, 1): | + | Die LEDs sollen anzeigen, wie fest der Microbit geschüttelt wird: |
| - | | + | |
| - | | + | * nicht geschüttelt: |
| - | | + | * ganz stark geschüttelt: |
| + | * dazwischen: Alle LEDs mit Werten 1-8, je nachdem, wie stark geschüttelt | ||
| + | |||
| + | Tipps: | ||
| + | |||
| + | * Verwende folgende Liste für die Anzeige:< | ||
| + | all_leds = [ | ||
| + | Image(" | ||
| + | Image(" | ||
| + | Image(" | ||
| + | Image(" | ||
| + | Image(" | ||
| + | | ||
| + | Image(" | ||
| + | Image(" | ||
| + | Image(" | ||
| + | Image(" | ||
| + | ] | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | ===== - Aufgaben D (Sounds) ===== | ||
| + | |||
| + | **Relevante Theorie: | ||
| + | |||
| + | * [[gf_informatik: | ||
| + | |||
| + | |||
| + | === Aufgabe D1 === | ||
| + | Schreibe ein Programm, dass die Melodie //Frère Jacques// spielt (mit Pause zwischen gleichen Tönen), **solange du die A-Taste gedrückt hältst**: | ||
| + | * Sobald du die A-Taste loslässt, stoppt die Melodie. | ||
| + | * Sobald du die Taste wieder drückst, geht die Melodie dort weiter, wo sie zuletzt unterbrochen wurde. | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe D2 === | ||
| + | Speichere dein Programm aus Aufgabe **D1** unter neuem Namen und erweitere es: | ||
| + | * Solange die A-Taste gedrückt ist, soll das Display ein Smiley-Face zeigen. | ||
| + | * Solange die A-Taste nicht gedrückt ist, soll das Display einen Pfeil Richtung Taste A zeigen. | ||
| + | Jetzt kannst du versuchen, //Frère Jacques// mit andern im Kanon zu spielen. | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe D3 === | ||
| + | Speichere dein Programm aus Aufgabe **D2** unter neuem Namen und erweitere es: | ||
| + | * Zusätzlich soll mit Taste B eine zweite Melodie gespielt werden, also: Solange Taste A gedrückt ist, wird Melodie A gespielt; solange Taste B gedrückt ist, wird Melodie B gespielt. | ||
| + | * Das Display soll bei jeder Melodie ein anderes Bild zeigen. | ||
| + | * Wenn keine Taste gedrückt ist, soll das Display nichts zeigen. | ||
| + | * Wähle eine Melodie, die dir gefällt: Noten findest du zum Beispiel, wenn du in der Bilder-Suche nach dem Lied-Titel und dem Stichwort " | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe D4 === | ||
| + | Schreibe ein Programm, das einen Alarm-Ton erzeugt: | ||
| + | * Zuerst wird ein ansteigender Ton ausgegeben: zwischen 330 Hz und 770 Hz, in 10-Hz-Schritten erhöht. | ||
| + | * Danach wird ein fallender Ton ausgegeben: zwischen 770 Hz und 330 Hz, in 10-Hz-Schritten verringert. | ||
| + | * Jeder Einzelton soll 0.1 Sekunden lang gespielt werden. Von 330 Hz nach 770 Hz sind es 44 10-er-Schritte. Das hiesst, es soll 44 * 0.1 = 4.4 Sekunden dauern, bis die höchste Frequenz erreicht ist – und ebenso lang, bis wieder die tiefste erreicht ist. | ||
| + | * Der Alarm-Ton wird endlos ausgegeben. | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe D5 === | ||
| + | Schreibe ein Programm, das einen Ton ausgibt, den du mit den Tasten einstellen kannst: | ||
| + | * Wenn du die A-Taste drückst, wird die Frequenz des Tons erhöht. | ||
| + | * Wenn du die B-Taste drückst, wird die Frequenz des Tons verringert. | ||
| + | * Wenn keine Taste gedrückt ist, wird auch kein Ton ausgegeben. (Nur während des Tastendrucks soll ein Ton gespielt werden). | ||
| + | * Die auszugebende Frequenz darf 100 Hz nicht unter- und 4000 Hz nicht überrschreiten – egal wie lange die jeweiligen Tasten gedrückt sind. | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe D6 === | ||
| + | Schreibe ein Programm, das optisch und akustisch auf Bewegungen reagiert: | ||
| + | * Wenn der Microbit nach oben gedreht wird, soll das Programm ein //Happy Face// zeigen und einen passenden Ton ausgeben. | ||
| + | * Wenn der Microbit nach unten gedreht wird, soll das Programm ein //Sad Face// zeigen und einen passenden Ton ausgeben. | ||
| + | * Wenn der Microbit nicht bewegt wird, bleibt er dunkel und still. | ||
| + | |||
| + | **Tipp:** Wenn du dir [[https:// | ||
| + | |||
| + | {{: | ||
| + | |||
| + | Übrigens: REPL steht für [[https:// | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe D7 (Herausforderung) === | ||
| + | Schreibe ein Programm, das die Cancan-Melodie (siehe unten) in unterschiedlichen Tempi spielt: | ||
| + | * Wenn die A-Taste gedrückt wird, soll das Tempo um 40 bpm erhöht werden. | ||
| + | * Wenn die B-Taste gedrückt wird, soll das Tempo um 40 bpm reduziert werden. | ||
| + | * Mit dem Touch-Logo kann die Melodie gestartet und gestoppt werden: | ||
| + | | ||
| + | * Ausserdem soll bei jeder Berührung des Touch-Logos eine Variable zwischen 0 und 1 wechseln | ||
| + | * Nur wenn diese Variable 1 ist, soll die Melodie gespielt werden, sonst nicht. | ||
| + | * **Tipp:** Setze vor der Endlos-Schleife die Variable für das Tempo auf 320 und die Variable für das Starten/ | ||
| + | |||
| + | <code python> | ||
| + | #Cancan by Jacques Offenbach: | ||
| + | melodyCancan = [' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| </ | </ | ||
| - | In der For-Schleife geschieht Folgendes für jeden Wert von i, also von 0 bis 9, also zehn mal: | ||
| - | * Zuerst wird mit der Funktion '' | ||
| - | * Dieses Bild wird nun gefüllt: Die Funktion '' | ||
| - | * Das Bild wird der Liste '' | ||
| - | Schreibe ein Programm, in das du obigen Code hinein kopierst, das die Bilder mit 200 Milliskeunden Verzögerung nacheinander endlos anzeigt. | + | === Aufgabe D8 (Knacknuss) === |
| + | Speichere dein Programm | ||
| + | * Schreibe eine Funktion '' | ||
| + | * Mit der A-Taste soll neben dem Tempo auch die Tonlage erhöht werden. | ||
| + | * Mit der B-Taste soll neben dem Tempo auch die Tonlage verringert werden. | ||
| - | === Aufgabe C6 === | ||
| - | Speichere das Programm aus Aufgabe **C5** unter neuem Namen und ändere es: | ||
| - | * Immer dann, wenn du die Taste A drückst, soll das nächste Bild aus der Liste angezeigt werden. | ||
| - | * Nach dem letzten (hellsten) Bild, soll wieder das erste angezeigt werden. | ||
| - | * Tipp: Damit du mit einem Tastendruck nicht gleich mehrere Bilder weiterspringst: | ||
| - | === Aufgabe C7 (Knacknuss) === | + | |
| - | Speichere | + | ===== - Aufgaben E (Radio) ===== |
| - | * Das Display soll umso heller | + | |
| - | * Lese dazu den x-Wert aus dem Beschleunigungssensor | + | **Relevante Theorie: |
| - | * Dieser liegt im Bereich von +/- 2040. Du brauchst aber einen Index-Wert von 0...9. | + | |
| - | * Tipps: Die Funktion | + | * [[gf_informatik: |
| + | |||
| + | === Aufgabe E1 === | ||
| + | |||
| + | 1. Schreibe ein Programm zum Nachrichtenaustausch: | ||
| + | 1. Weiter soll der Micro:Bit diese drei Nachrichten empfangen und anzeigen können: Wird ' | ||
| + | 1. Einige dich mit deiner Kolleg:in auf eine eigene Gruppe oder Kanal, über den ihr kommunizieren wollt. Stellt euch nun mündliche Fragen und antwortet euch gegenseitig mit dem Micro: | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe E2 === | ||
| + | Speichert | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe E3 === | ||
| + | Schreibt ein Programm, mit dem das Display des anderen Microbit leuchtet, solange ihr die Taste des einen Microbit gedrückt hält. So könntet ihr Morsezeichen übermitteln. | ||
| + | * Wenn die A-Taste gedrückt wird, soll eine beliebige Nachricht gesendet werden. | ||
| + | * Solange eine Nachricht empfangen wird, soll das gesamte | ||
| + | * Solange keine Nachricht empfangen wird, soll das Display nicht leuchten. | ||
| + | |||
| + | {{: | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe E4 (Beacon 1) === | ||
| + | Über BLE kann ein Microbit als **Beacon** (engl. für // | ||
| + | |||
| + | Schreibt zwei Programme, eines für den Beacon (Sender) | ||
| + | |||
| + | * Der Sender sendet alle 200 Millisekunden eine Nachricht. | ||
| + | * Der Empfänger schaut ständig nach einkommenden Nachrichten und deren Signalstärke: | ||
| + | * Mit der Anweisung '' | ||
| + | * Um die Signalstärke zu erhalten, brauchst du das zweite Element | ||
| + | | ||
| + | |||
| + | Testet die beiden Programme und **notiert euch die Werte** für die grösste und die kleinste Entfernung zwischen Beacon und Empfänger. Die Werte könnt ihr ansehen, wenn ihr im Mu Editor die Taste '' | ||
| + | |||
| + | Stellt sicher, dass alle von euch beide Programme verstehen! | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe E5 (Beacon 2) === | ||
| + | Jetzt kennt ihr die Werte für das stärkste und für das schwächste Signal. Schreibt nun ein Programm für den Empfänger, das die Nähe de Beacons akkustisch angibt. | ||
| + | |||
| + | * Wenn keine Nachricht empfangen wird, bleibt der Microbit still. | ||
| + | * Wenn eine Nachricht empfangen wird, gibt der Microbit kurze (50 ms) Töne von sich, die immer schneller aufeinanderfolgen, | ||
| + | * bei der weitesten Entfernung soll der Intervall (Abstand zwischen den Tönen) ca. 700–800 ms betragen. | ||
| + | | ||
| + | * Überlegt, wie ihr Signalstärke in Intervall umrechnet. Beachtet, dass die Signalstärke negativ ist. | ||
| + | * Das Programm für den Beacon könnt ihr wie folgt optimieren: | ||
| + | | ||
| + | * Eine LED des Display kann blinken, damit man sieht, dass der Beacon sendet. | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe E6 (Anonyme Umfragen) === | ||
| + | Schreibt ein Programm, mit dem ihr anonyme Umfragen durchführen könnt. | ||
| + | |||
| + | * Wenn die Taste A gedrückt wird, sendet der Microbit die Nachricht " | ||
| + | * Wenn die Taste B gedrückt wird, sendet der Microbit die Nachricht " | ||
| + | * Verwende `get_presses()` und füge zur Sicherheit den Tasten eine Verzögerung mit '' | ||
| + | * Wann immer eine Nachricht empfangen wird, wird sie ausgewertet: | ||
| + | * Ist der Inhalt der Nachricht " | ||
| + | * Ist der Inhalt der Nachricht " | ||
| + | * Wenn das Touch-Logo berührt wird, soll das Display die Anzahl Ja- und die Anzahl Nein-Stimmen anzeigen. | ||
| + | * Testet euer Programm: Einigt euch zu viert auf dieselbe Gruppen-Nummer (oder Kanal-Nummer), stellt Fragen | ||
| + | |||
| + | === Aufgabe E7 (Knacknuss) === | ||
| + | Das Programm aus Aufgabe E erlaubt, dass mehrere Nachrichten vom selben Microbit gezählt werden. Bei einer Abstimmung kann so das Resultat | ||
| ===== Lösungen ===== | ===== Lösungen ===== | ||
| - | < | + | < |
| ++++Lösungen Aufgaben A| | ++++Lösungen Aufgaben A| | ||
| Zeile 437: | Zeile 581: | ||
| </ | </ | ||
| - | === C5 – Variante A === | + | === C5 === |
| + | |||
| + | Variante 1 | ||
| <code python> | <code python> | ||
| from microbit import * | from microbit import * | ||
| - | my_images | + | all_leds |
| - | + | | |
| - | for i in range(0, 9, 1): | + | Image(" |
| - | | + | Image(" |
| - | | + | Image(" |
| - | | + | Image(" |
| - | + | Image(" | |
| - | my_pos = 0 | + | |
| + | | ||
| + | | ||
| + | | ||
| + | ] | ||
| while True: | while True: | ||
| - | | + | |
| - | if my_pos | + | ax,ay,az = accelerometer.get_values() |
| - | | + | |
| + | # Variante 2 | ||
| + | ax = accelerometer.get_x() | ||
| + | ay = accelerometer.get_y() | ||
| + | az = accelerometer.get_z() | ||
| + | |||
| + | # Gesamtbeschleunigung | ||
| + | a = (ax*ax + ay**2 + az**2)**0.5 | ||
| + | if a < 1200: | ||
| + | display.show(all_leds[0]) | ||
| + | elif a <= 1500: | ||
| + | display.show(all_leds[1]) | ||
| + | elif a <= 1800: | ||
| + | | ||
| + | elif a <= 2100: | ||
| + | display.show(all_leds[3]) | ||
| + | elif a <= 2400: | ||
| + | display.show(all_leds[4]) | ||
| + | elif a <= 2700: | ||
| + | display.show(all_leds[5]) | ||
| + | elif a <= 3000: | ||
| + | display.show(all_leds[6]) | ||
| + | elif a <= 3300: | ||
| + | display.show(all_leds[7]) | ||
| + | elif a <= 3600: | ||
| + | display.show(all_leds[8]) | ||
| else: | else: | ||
| - | | + | display.show(all_leds[9]) |
| - | | + | |
| + | print(a) | ||
| + | sleep(400) | ||
| </ | </ | ||
| - | === C5 – Variante | + | Variante |
| <code python> | <code python> | ||
| + | # Imports go at the top | ||
| from microbit import * | from microbit import * | ||
| + | import math | ||
| my_images = [] | my_images = [] | ||
| - | for i in range(0, 9, 1): | + | all_leds = [ |
| - | | + | Image(" |
| - | | + | Image(" |
| - | | + | Image(" |
| + | Image(" | ||
| + | Image(" | ||
| + | | ||
| + | | ||
| + | Image(" | ||
| + | Image(" | ||
| + | Image(" | ||
| + | ] | ||
| - | display.show(my_images, delay = 200, loop = True) | + | while True: |
| + | x,y,z = accelerometer.get_values() | ||
| + | a = math.sqrt(x*x+y*y+z*z) | ||
| + | strength = int((a - 1000) // 250) | ||
| + | if strength > 9: | ||
| + | strength = 9 | ||
| + | elif strength < 0: | ||
| + | strength = 0 | ||
| + | print(strength) | ||
| + | | ||
| + | sleep(200) | ||
| </ | </ | ||
| - | === C6 === | + | ++++ |
| + | </ | ||
| + | |||
| + | <nodisp 2> | ||
| + | ++++Lösungen Aufgaben D| | ||
| + | === D1 === | ||
| <code python> | <code python> | ||
| - | from microbit import * | + | from microbit import* |
| + | import music | ||
| - | my_images | + | # Frère Jacques: |
| - | my_pos | + | melody_jacques |
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | |||
| + | note = 0 | ||
| + | while True: | ||
| + | if(button_a.is_pressed()): | ||
| + | music.play(melody_jacques[note]) | ||
| + | sleep(30) | ||
| + | if(note < len(melody_jacques)-1): | ||
| + | note += 1 | ||
| + | else: | ||
| + | note = 0 | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | === D2 === | ||
| + | <code python> | ||
| + | from microbit import* | ||
| + | import music | ||
| - | for i in range(0, 9, 1): | + | # Frère Jacques: |
| - | | + | melody_jacques = [' |
| - | | + | ' |
| - | | + | ' |
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | note = 0 | ||
| while True: | while True: | ||
| if(button_a.is_pressed()): | if(button_a.is_pressed()): | ||
| - | sleep(100) | + | |
| - | if my_pos | + | music.play(melody_jacques[note]) |
| - | | + | |
| + | if(note < len(melody_jacques)-1): | ||
| + | | ||
| else: | else: | ||
| - | | + | |
| - | display.show(my_images[my_pos]) | + | |
| + | | ||
| </ | </ | ||
| - | === C7 === | + | === D3 === |
| + | <code python> | ||
| + | from microbit import* | ||
| + | import music | ||
| + | |||
| + | # Frère Jacques: | ||
| + | melody_jacques = [' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | |||
| + | # Popcorn: | ||
| + | melody_pop = | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | ' | ||
| + | |||
| + | noteA = 0 | ||
| + | noteB = 0 | ||
| + | while True: | ||
| + | if(button_a.is_pressed()): | ||
| + | music.set_tempo(bpm = 120) # Diese Melodie normal spielen | ||
| + | display.show(Image.ASLEEP) | ||
| + | music.play(melody_jacques[noteA]) | ||
| + | sleep(30) | ||
| + | if(noteA < len(melody_jacques)-1): | ||
| + | noteA += 1 | ||
| + | else: | ||
| + | noteA = 0 | ||
| + | |||
| + | elif(button_b.is_pressed()): | ||
| + | music.set_tempo(bpm = 200) # Diese Melodie schneller spielen | ||
| + | display.show(Image.MUSIC_CROTCHET) | ||
| + | music.play(melody_pop[noteB]) | ||
| + | sleep(30) | ||
| + | if(noteB < len(melody_pop)-1): | ||
| + | noteB += 1 | ||
| + | else: | ||
| + | noteB = 0 | ||
| + | |||
| + | else: | ||
| + | display.clear() | ||
| + | </ | ||
| + | |||
| + | === D4 === | ||
| <code python> | <code python> | ||
| from microbit import * | from microbit import * | ||
| + | import music | ||
| - | my_images = [] | + | while True: |
| - | my_pos = 0 | + | for freq in range(330, 770, 10): |
| + | music.pitch(freq, | ||
| + | for freq in range(770, 330, -10): | ||
| + | music.pitch(freq, | ||
| + | </ | ||
| - | for i in range(0, 10, 1): | + | === D5 === |
| - | my_img | + | <code python> |
| - | | + | from microbit import * |
| - | | + | import music |
| + | freq = 440 # A4 | ||
| while True: | while True: | ||
| - | | + | |
| - | | + | if freq < 4000: |
| - | | + | freq += 100 |
| - | | + | music.pitch(freq, 50) |
| - | display.show(my_images[my_pos]) | + | |
| + | if freq > 100: | ||
| + | freq -= 100 | ||
| + | music.pitch(freq, 50) | ||
| + | </code> | ||
| + | |||
| + | === D6 === | ||
| + | <code python> | ||
| + | from microbit import * | ||
| + | import music | ||
| + | |||
| + | while True: | ||
| + | | ||
| + | display.show(Image.HAPPY) | ||
| + | music.play(music.JUMP_UP) | ||
| + | | ||
| + | | ||
| + | music.play(music.JUMP_DOWN) | ||
| + | else: | ||
| + | display.clear() | ||
| </ | </ | ||
| ++++ | ++++ | ||
| </ | </ | ||
| + | |||