Veranstaltung: Unterricht im „Technik und Klima“-Kurs
Thema: Bodenfeuchtigkeitsmessung mit dem Calliope Mini
Klassenstufe: 8
Gesamtzeit: ca. 6 Stunden
Erstes Programm: 2 Stunden
Zweites Programm: 1 Stunde
Zusatzkits: ca. 3 Stunden
Ziel des Projekts
Der Calliope Mini V2 soll über Krokodilsklemmen die Feuchtigkeit des Bodens messen und anzeigen, ob die Erde zu nass, normal oder trocken ist. Dafür wird ein analoger Sensorwert ausgelesen und mit Grenzwerten verglichen. Als Pflanzen wurden von uns Orchideen und ein Weihnachtssternkaktus benutzt.
Durchführung
Erstes Programm (Fehlversuch)
Wir haben zuerst versucht, ein komplexeres Programm zu schreiben: Der Sensorwert wurde über Pin P0 eingelesen.
Es gab eine Variable „Messwert_Bodenfeucht“. Wir wollten ein Säulendiagramm anzeigen lassen. Der Calliope sollte über Pin P2 ein Signal (0 oder 1) ausgeben, wenn der Wert über 500 lag.
Was nicht funktioniert hat:
- Der Sensorwert wurde nicht richtig verarbeitet.
- Das Säulendiagramm hat keine sinnvollen Werte angezeigt.
- Die digitale Ausgabe über Pin P2 hat nicht reagiert.
- Das Programm war insgesamt zu kompliziert und deshalb fehleranfällig.
Zweites Programm (erfolgreich)
Danach habe ich ein einfacheres Programm erstellt: Beim Drücken von Knopf A zeigt der Calliope den analogen Wert von Pin P0 an. In der Dauerschleife wird der Wert von Pin P1 gelesen. Wenn der Wert größer als 370 ist, zeigt der Calliope ein Symbol für „nass“. Sonst zeigt er ein Symbol für „trocken“.
Was gut funktioniert hat:
- Die Sensorwerte wurden sofort richtig angezeigt.
- Die Symbole reagierten klar auf den Feuchtigkeitswert.
- Das Programm war übersichtlich und leicht verständlich.
- Dadurch lief alles zuverlässig.
Ergebnis
Am Ende funktioniert das Wasserbewässerungssystem erfolgreich: Der Calliope Mini kann erkennen, ob die Erde zu nass oder zu trocken ist, und zeigt dies durch Symbole an. Damit war das Projektziel erreicht.
Modifikationen
a) Einige von uns haben noch den Temperatursensor aktiviert, da Zimmerpflanzen auch immer auch eine gewisse Wärme benötigen.
b) Wir haben Zusatzkits wie das BOSON Starterkit und Funduino zusammen mit dem Calliope Mini V3 benutzt, da diese bereits einen seriellen Feuchtigkeitssensor mitliefern. Die Programmierung fiel uns in beiden Fällen leicht, jedoch konnte wir in der Praxis keine Daten messen bzw. der Senor arbeitete nicht.
Reflexion
Wir haben gelernt, dass ein einfaches Programm oft besser und stabiler läuft als ein zu kompliziertes bzw. Erweiterungen in Make Code. Wir wissen jetzt, wie man analoge Sensorwerte ausliest und wie man Bedingungen für Vergleiche einsetzt.
Durch Fehler im ersten Programm haben wir viel über den Programmaufbau gelernt und konnten das zweite Programm schnell erfolgreich umsetzen.
