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Calliope 7 – Die Servomotor-Challenge

Worum geht’s?

Ein Servomotor ist ein Elektromotor mit Getriebe und Elektronik in einem Gehäuse. Man sagt kurz einfach „Servo“. Der bewegliche Teil des Servos bewegt sich etwa 90° hin und her. Servos werden zum Beispiel bei Robotern oder zur Steuerung von Modellautos eingesetzt. Du kannst damit aber auch eine winkende Hand bauen. Hier lernst du, wie du einen Servo mit dem Calliope verbindest und programmierst

Material

  • Calliope-Set (Calliope, Batteriebox)
  • 1 Servo mit Servohorn
  • Kabel mit Krokodilklemmen
  • Ev. Kabel mit kleinen Steckern
  • Ev. Lüsterklemme
  • Zweite Batteriebox mit 3 oder 4 Batterien (1.5 V), Akkus 1.2 V oder eine 4.5 Volt Blockbatterie
  • Karton und Material zum Verzieren
  • Anleitung Calliope für Mac oder PC
  • Computer zum Programmieren

Diese Programmierbausteine kannst du für die Servo-Challenge gut gebrauchen.

Weitertüfteln

  • Die Queen von England winkt anders – kannst du ein solches Winken nachbauen?
  • Bring mit einem Servomotor andere Dinge in Bewegung
  • Überlege dir, was du damit sonst noch machen kannst: Kunst, ein Spiel, etwas völlig Unnützes, …

Tipps und Tricks

Hilfe beim Programmieren

Damit sich das Servohorn am Anfang in der Mitte zwischen 0° und 180° befindet, kannst du die beiden Bausteine links verwenden.

Damit sich das Servohorn am Servo bewegt, kannst du Werte zwischen 0° und 180° eingeben. Damit sich das Servohorn hin und her bewegt, brauchst du zwei Bausteine für das Servo und damit die Hin- und Herbewegung möglichst gross ist, musst du beim einen Baustein 0° und beim anderen 180° eingeben.

Das Servohorn braucht etwa eine Sekunde, um von der einen Position in die andere zu gelangen. Darum brauchst du den Baustein „pausiere (ms)“ und den Wert 1000. Und weil das Servohorn ja hin und zurück muss, brauchst du den Baustein zweimal.

Damit der Roboter nicht nach einem Schritt aufhört, musst du die vier Bausteine noch in der richtigen Reihenfolge in die Schleife „Dauerhaft“ einfügen.

Einen Servomotor anschliessen

So schliesst du einen Servomotor an das Calliope an.

Zwei Servomotoren anschliessen

Hinweise für Lehrpersonen

Der gesamte Content von makestars.pingag.ch/ ist creative commons lizenziert.

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Didaktische Hintergrundinformationen zu dieser Challenge können Sie einsehen und downloaden, wenn Sie sich hier kostenlos anmelden.

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Didaktische Hinweise

Die Challenge im Überblick
ChallengeZeitAufgabentypSchwierigkeitsgradKreativität und Tüfteln
Mit Computer30+ Minuten; es handelt sich hierbei um eine Mindestzeitangabe!Auftragsorientierte Umsetzungmitteltechnisches Problemlösen;

Making-Aktivität: Entwickeln und Erforschen

Das Erforschen (Dinge ausprobieren) steht hier im Vordergrund. Es geht v.a. darum herauszufinden und zu lernen, wie der Servo richtig mit dem Calliope und der zusätzlichen Energiequelle verbunden werden muss.

Challengecards – Download

Die Challengecard «Calliope 7 – Die Servochallenge» kann hier als pdf-Vorlage heruntergeladen werden. Der QR-Code auf der Challengecard leitet die Schülerinnen und Schüler direkt auf das betreffende Onlineangebot.

Lehrplanbezug (Lehrplan 21)
FachKompetenzKompetenzzieleKonkret in der Challenge
Natur, Mensch, Gesellschaft (NMG)NMG.5.1.f
Medien und Informatik (MI)MI.2.2.e
Technisches und textiles Gestalten (TTG)TTG.2.B.1.4b
Vorkenntnisse

Die Schülerinnen und Schüler sollten Erfahrungen haben im Umgang mit Krokodilklemmen, Jumpersteckern und/oder dem Abisolieren von Litze. Erfahrungen mit dem Microcontroller Calliope Mini sind von Vorteil – insbesondere auch mit der Programmierung auf der Onlineprogrammierplattform «MakeCode».

Der Auftrag ist Grundlagenarbeit: Es wird gelernt, wie ein Servo am Calliope angeschlossen und programmiert wird und welche Funktion ein Servo hat. Zum Anschliessen gibt es verschiedene Möglichkeiten und der Auftrag kann gestalterisch sehr unterschiedlich ausfallen.

Kreativität

Es handelt sich hier um Grundlagenarbeit. Beim Anschliessen des Servos ist wenig Kreativität gefragt, obgleich es für die Verkabelung mehrere Lösungen gibt. Beim Erstellen der winkenden Hand jedoch kann der Kreativität freien Lauf gelassen werden.

Hinweise zur Problemlösung

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