Steuerung über ein Kurbelspiel

Abläufe wie sie bei einem Mikrocontroller als nicht sichtbarer Teil zu finden sind, werden anhand ei-nes Kurbelspiels anschaulich erklärt.

Zum Kurbelspiel als zentrale Einheit werden eigene Elektronikmodule für die Ausgabe und damit zur Darstellung einer Programmsequenz verwendet.

Die Programmierung erfolgt hierbei nicht als Software im klassischen Sinne, sondern wird über Schalter als Hardwareanteil des Kurbelspiels realisiert. Über die Drehung des Kurbelspiels mit der Hand wird die Taktfrequenz als zeitliche Steuerung und damit die Geschwindigkeit des Ablaufes sichtbar. Die Ausgabemodule mit den Leuchtdioden entsprechen denen einer herkömmlichen Ansteuerung wie sie bei Mikrocontrollern angewendet wird. Bei der Realisierung von Tönen als Ausgabe, muss hierfür ein weiteres Hardwaremodell eingesetzt werden. Bei Mikrocontrollern wird dies mit den internen Bausteinen und der Software realisiert.

Ein wesentlicher Aspekt besteht darin, dass die Schülerinnen und Schüler die Hardwarekomponenten auch selbst zusammenbauen (Kurbelspiel) und die Elektronikmodelle mit den Bauteilen wiederum selbst zusammenlöten und sofort auf Funktionalität überprüfen können. Wir wollen unseren jungen Schülerinnen und Schülern damit die Möglichkeit geben, Abläufe wie sie z.B. bei einer Ampelsteuerung auftreten, einfach nachzubilden, ohne die komplexen Komponenten eines Mikrocontrollers verstehen zu müssen.

Die Gesamtkonzeption wurde von Lehrerinnen und Lehrern des Schulzentrums Mössingerstraße (BG und HTL) gemeinsam erstellt. Das Kurbelspiel sowie die elektronischen Übungsmodule wurden an der HTL-Mössingerstraße entwickelt.

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Projektnehmer/in: Grabner Burkhard
Durchführende Institutionen:

• Höhere technische Bundeslehranstalt (201537)
• Bundesgymnasium und Bundesrealgymnasium (201026)

Fächer: Mechanik, Elektronik
Schultypen: AHS, BHS
Schulstufen: 5, 6 und 10
Dateien: Langfassung, Kurzfassung]