Verarbeitung von Umwelteingaben

  • Inhalte: Fallunterscheidungen , Sensor , Wahrheitswert
  • Niveau: Basis

Programmvergleich

Beschreibe, was die beiden folgenden Programme bewirken und vergleiche sie. Probiere es ggf. mit deinem Calliope aus.

Verzweigungen

Mit Verzweigungen kann man den Calliope je nach Situation anders reagieren lassen. Im einfachsten Fall wird eine Anweisung nur ausgeführt, wenn eine zugehörige Bedingung wahr ist (oberste Verzweigung im Bild). Es ist aber auch möglich, dass je nach Wahrheitswert der Bedingung die erste Anweisung oder die zweite Anweisung ausgeführt wird (mittlere Verzweigung im Bild). Dies lässt sich über das Plus noch weiter führen, um weitere Bedingungen und Fälle hinzuzufügen (untere Verzweigung im Bild.

verzweigungen
Verschiedene Verzweigungen.

Als Bedingung eignen sich hellblaue Blöcke. Manche Sensoreingaben, wie zum Beispiel das Drücken einer Taste, kann man auch direkt als Bedingung verwenden (erkennbar an der hellblauen Nase). Bei anderen Sensorblöcken erhält man erst durch den Vergleich mit einer Zahl einen Wahrheitswert (wahr oder falsch). Die Zahl, die zum Vergleich herangezogen wird, nennt man auch Schwellwert.

bedingung-taste-A
Der Sensorblock <taste a gedrueckt> liefert <wahr> oder <falsch> (hellblaue Nase) und kann als Bedingung für Verzweigungen verwendet werden.
bedingung-mit-schwellwert
Der Vergleich der Lautstärke mit einem Schwellwert liefert <wahr> oder <falsch> und kann als Bedingung für Verzweigungen genutzt werden.

Simulation von Informatiksystemen im Alltag

  1. Simuliere mit dem Calliope verschiedene Informatiksysteme aus deinem Alltag. Wähle selbst.
  2. Notiere jeweils, welche Bauteile auf dem Calliope benötigt werden und sichere das Programm als Screenshot und ggf. als Datei.
  3. Diskutiere die Grenzen deiner Programme: Wo bzw. wann treten Probleme auf? Wo ist die Simulation unvollständig oder stößt an Grenzen?

Fußgängerampel

Eine Fußgängerampel wechselt auf Knopfdruck von rot auf grün und nach einiger Zeit zurück auf rot.

Straßenlaterne

Eine Straßenlaterne geht automatisch an, wenn es dunkel ist, und aus, wenn es hell ist.

Alarmanlage für das Etui

Die Alarmanlage gibt ein lautes Piepsen von sich, wenn das Etui geöffnet oder angehoben wird.

Temperaturampel

Die Temperaturampel zeigt an, ob die Temperatur zu kalt, angenehm oder zu warm ist.

Lärmampel

Die Lärmampel zeigt an, ob die Lautstärke angenehm, noch erträglich oder zu laut ist.

Tasterprobleme

Die folgenden Programme funktionieren nicht richtig, obwohl sie auf den ersten Blick richtig aussehen.

  1. Beschreibe das tatsächliche Verhalten des Calliope. Erkläre, wieso er sich so verhält.
  2. Mache einen Vorschlag zur Verbesserung des Programms.

Probleme mit der Ampel

Max hat eine Lautstärkeampel gebaut und beschwert sich: "Meine Ampel wird nie rot! Der Mikrofon-Sensor funktioniert nicht!"
Erkläre, worin das Problem wiklich liegt und wie es sich beheben lässt.

verzweigungsproblem
Programm von Max.

Probleme mit dem Nachtlicht

Das folgende Programm soll ein Nachtlicht im Flur dazu bringen, im Dunkeln zu leuchten, während es tagsüber aus ist.

nachtlicht-flackert
Programm für ein flackerndes Nachtlicht.

Leo beobachtet, dass das Nachtlicht in der Dämmerung, wenn es noch nicht richtig dunkel, aber auch nicht mehr hell ist, immer anfängt zu flackern. Es geht also ständig an und wieder aus.

  1. Erkläre das Flackern des Nachtlichts.
  2. Mache einen Vorschlag zur Verbesserung des Programms.