Mittwoch, 13. November 2013

Arduino für Einsteiger

Willkommen und herzlichen Glückwunsch, dass Sie den Mut haben, den Einstieg in die Arduino-Programmierung zu wagen!

Arduino Microcontroller sind eine sehr geeignete Möglichkeit, technischen Laien Einblicke in die Welt der Programmierung zu ermöglichen. Dabei zeigt sich ein großes Potenzial, ihr technikbezogenes Selbstbewusstsein, ihre technische Medienkompetenz und damit auch ihr Technikinteresse zu erhöhen.

Im Internet finden sich sehr viele sehr hilfreiche Webseiten, gut beschriebene Experimentsammlungen, Anleitungen, schriftlich und auch per Video-Erklärfilme uvm.
Allerdings denke ich, dass es für wirkliche Einsteiger einfacher ist, den wirklichen Einstieg erläutert zu bekommen, um sich danach selbstbestimmt unter den weiteren Angeboten im Internet die passenden auszusuchen.

Wie steigt man also ein?

Begifflicher Einstieg:
Ein Microcontroller ist das Gehirn in jeder Computertechnologie, ob es nun ein Laptop oder ein digitaler Wecker, oder eine elektronisch gesteuerte Klimaanlage, oder oder oder ist. Dieses Microcontroler Gehirn bekommt Input über Sensoren - z.B. über ein Thermometer, wie warm es ist - verarbeitet diesen Input und prüft, ob es jetzt etwas tun sollte mit seinen Aktuatoren (=Output). Beispiel Klimaanlage: Es hat 30 Grad Celsius im Raum (Input über Sensor). Verarbeitung: Soll ich etwas tun? Wenn es über 24 Grad ist, soll ich die Kühlung starten. 30 Grad sind mehr als 24 Grad, also starte ich jetzt die Kühlung. Output: Der Motor (Aktuator) der Klimaanlage wird gestartet.
Die Verarbeitung muss gesteuert werden und ein Plan dafür muss abgearbeitet werden. Das erfolgt über die Programmierung des Microcontrollers.

Diese Prinzipien können wir mit einem Arduino Microcontroler selbst erfahren, indem wir den Arduino programmieren und Sensoren (Tastsensor, Lichtsensor, Bewegungssensor, etc) und Aktuatoren (LED-Lämpchen, Motor, Lautsprecher, etc.) anschließen.

Dazu benötigen wir eine Grundausstattung:
  • Das Gehirn: den Arduino-Microcontroller, mit USB Kabel zur Verbindung zum Laptop, teilweise auch zur Stromversorgung des Arduino durch den Laptop.
• Einen Aktuator: 1 LED-Lämpchen
  • evt. einen Sensor, z.B. einen Hell-Dunkel-Lichtsensor, aber für das einfache Blink-Experiment kommt man auch ohne Sensor aus.
• Internetfähiger Laptop, um dort die Anleitungen aufzurufen und um damit die Programmierung des Microcontrollers vorzunehmen.
• Auf dem Laptop muss der Arduino erkannt werden können – Arduino-Treiber (OSS) müssen am besten vorab installiert worden sein und der Port zum Anschluss des Arduino über einen USB-Eingang am Laptop muss bestimmt worden sein.
• Auf dem Laptop muss der Arduino programmiert werden: die Arduino Programmierumgebung (OSS) muss runtergeladen und installiert worden sein (am besten vorab).
• evt. später ein Breadboard, um aufwändigere Schaltungen bauen zu können.

Dieses Material können Sie kaufen:
Sie können lose kaufen (z.B. bei www.physicalcomputing.at - die sind auf Lernkontexte mit Microcontrollern spezialisiert) oder als Einsteiger-Kit kaufen, da ist dann alles drin, was man für den Start braucht (empfehlenswert!).

Ja, und dann benötigen Sie Anleitungen, wie Sie den Arduino ans Laufen bringen und wie Sie erste Experimente bauen. Das erste Experiment sollte das Blink-Experiment sein: Ein LED-Lämpchen zum Blinken brinegn und durch leichte Programmiercode-Veränderungen den Rhythmus des Blinkens verändern.

Wie bringt man den Arduino ans Laufen:
Eine exzellente, sehr leicht verständliche Anleitung (aber auf Englisch) gibt es hier:
https://www.sparkfun.com/tutorial/AIK/ARDX-EG-SPAR-WEB.pdf

Bezogen auf den ArduinoLilyPad Microcontroller (eine Unterform des Arduino, der besonders für Smarte Kleidungsprojekte geeignet ist) gibt es eine fantastische bildreiche Basis-Einführung hier:
http://dimeb.informatik.uni-bremen.de/eduwear/wp-content/uploads/2010/11/EduwearKit_manual_nov_2010_de.pdf


Blink-Experiment:
Es gibt dazu eine Vielzahl Anleitungen im Netz. Ein sehr gut erläuterndes und veranschaulichendes Video zum schrittweisen Vorgehen bei diesem Experiment findet sich hier (englisch):
http://www.youtube.com/watch?v=dnPPoetX0uw
Diese Anleitung geht auch Schritt für Schritt den Programiercode durch, den man laden muss. Dabei komt man selbst auf Ideen, an welchen Stellen der Programmiercode auch zu verändern wäre.
Das Experiment ist schriftlich auch hier beschrieben: https://www.sparkfun.com/tutorial/AIK/ARDX-EG-SPAR-WEB.pdf
Eine gute deutsche Beschreibung, die aber etwas komplizierter erscheint, findet sich hier:
http://www.arduino-tutorial.de/2010/06/digital-out/

Wenn Sie sich dann für weitere Experimente interessieren, finden Sie unter den genannten URL-Adressen auch dafür viele Hinweise.
z.B. Kunst mit Arduino, Roboterbauen mit Arduino, Smarte Textilien nähen mit Arduino-LilyPad.
Wer vorhat, mit Stoffen und leitenden Garnen statt mit Bauteilen udn Kabeln zu arbeiten - das empfiehlt sich zum Beispiel für viele technikfernere Zielgruppen - der/die fängt vielleicht gleich it Arduono-Lilypad Microcontrollern an - die Programmierung ist die gleiche, nur die Bauteile sind eben stofflicher und damit modischer.
Die deutschen ExpertInnen dafür sitzen unter Leitung von Prof. Dr. Heidi Schelhowe an der Uni Bremen:
http://dimeb.informatik.uni-bremen.de/techkreativ-new/index.php?option=com_content&view=category&layout=blog&id=47&Itemid=70&lang=de
Die Arbeitsgrupe hat auch eine sehr kindgerechte Programmierumgebung dazu entwickelt: Amici.

Und die amerikanische Expertinnen haben gerade ein gutes Einsteiger-Anleitungs-Buch dazu herausgebracht:
http://lilypadarduino.org/
http://sewelectric.org/

Ein gutes deutschsprachiges Einsteiger-Buch für die Arbeit und das Spiel mit Arduino ist:
Bartmann, Erik Die elektronische Welt mit Arduino entdecken : behandelt Arduino 1.0 ; mit dem Arduino messen, steuern und spielen ; Elektronik leicht verstehen ; kreativ programmieren lernen. Beijing u.a., O'Reilly Verlag.


Zum Schluss möchte ich Ihnen viel Spaß beim Einstieg in das kreative Spiel mit dem Arduino Microcontroler wünschen!

Und warum das alles nicht nur Technikkompetenz fördert, sondern weitergehende Bildungsprozesse anregen kann, habe ich hier beschrieben:
Zorn, Isabel (2012). Konstruktionstätigkeit mit Digitalen Medien : eine qualitative Studie als Beitrag zur Medienbildung. Boizenburg, Hülsbusch

Ein Workshop-Konzept gibt es hier:
https://titanpad.com/1xoB9nXAXx
und hier:
Zorn, Isabel. 2014. „Kreative Einführung in die Microcontroller-Programmierung: Ein didaktisches Konzept zur Förderung von Technikinteresse bei pädagogischen Fachkräften.“ Computer + Unterricht 24 (93): 54–56.

Dienstag, 12. November 2013

Arduino Kurz-Workshop: Konzept

ARDUINO

Wie wird ein Microcontroller programmiert und welche Ideen können wir selbst kreativ verwirklichen?
Im folgenden beschreibe ich ein Konzept für einen 4-stündigen Workshop.


Wir wollen den Arduino erstmals zum Laufen bringen und ein erstes Experiment machen: Eine LED-Lampe soll blinken.
Dabei verstehen wir:
- Was ist ein Microcontroller?
- Wie wird er programmiert?
- Wie ist Programmiercode aufgebaut?
Wenn das klappt, können wir unseren ersten Programmiercode abändern und weitere Experimente machen.

Zusätzlich werden wir mit einem „Breadboard“ arbeiten.
- Wie das funktioniert müssen wir auch erst lernen.

1. VORBEREITUNGEN 1
2. ERSTES BLINK-EXPERIMENT 2
3. ZWEITES EXPERIMENT + QUIZFRAGEN 3
4. DRITTES EXPERIMENT: 4

1. Vorbereitungen

a) Software runterladen bei http://arduino.cc/en/Main/Software
b) Software installieren
c) Arduino im Computer bekannt machen und den Driver aus den runtergeladenen Dateien installieren. (Anleitung dazu unter: http://www.arduino.cc/en/Guide/Windows )
d) Geräte Manager aufrufen Systemsteuerung – System – Hardware – Gerätemanager - Anschlüsse) ----NEIN, da steht bei mir der Arduino nicht drin. Lieber Windows selber installieren lassen. Dann nur den zu suchenden Speicherort selber festlegen (Dort wo das ganze Arduino Paket abgelegt ist). Bei mir zeigte die Selbstinstallation an, dass die gefundene Hardware auf COM 26 liegt.
e) Arduino Software aufrufen. Dot sagen, auf welchem COM (26?) der ARDUINO ist, zu dem der Code übertragen werden soll. Tools – Serieller Port – reichtige COM anklicken
f)



2. Erstes Blink-Experiment
Anleitungen:
- Wie in Bartmann-Buch beschrieben. Kopieren ab S. 169
- Kurzanleitung : http://www.arduino-tutorial.de/2010/06/digital-out/
- Videos: Generelle Überblicke über Arduino und darunter Blink-Workshop (er heißt hier Digital Out) http://www.arduino-tutorial.de/category/videoworkshop/
- Jeder Schritt detailliert (mit Windows Installation) auf Englisch beschrieben http://www.ladyada.net/learn/arduino/lesson1.html
oder auch hier, Englisch und mit Bildern: http://sewelectric.org/diy-projects/3-programming-your-lilypad/basic-programming-steps/
-
-



3. Zweites Experiment + Quizfragen
Den Blinking Code selber verändern und an den Arduino senden.
Z.B. die Zeitdauer länger und kürzer machen, oder nur ein kontinuierliches Licht anzeigen, ohne Blinken.
Dazu Übungen und Fragen:
Exercises
Now it time for you to make modifications to the sketch and experiment with different delay values
Exercise 1.
Modify the code so that the light is on for 100 msec and off for 900 msec
Exercise 2.
Modify the code so that the light is on for 50 msec and off for 50 msec. What happens?
Highlight the text below to see the answer
Intense strobe action!
Exercise 3.
Modify the code so that the light is on for 10 ms and off for 10 ms. What happens?
Highlight the text below to see the answer
The light is no longer blinking
Now pick up the Arduino and gently wave it back and forth, in a dark room. What happens?
Highlight the text below to see the answer
The LED creates a dashed trail of light in the air. z
What do you think is happening here?
Highlight the text below to see the answer
The LED is blinking, but its blinking so fast that our eyes can't pick it up, so it looks like a blur. When the Arduino is waved in the air, we see streaks of light from the blinks.

4. Drittes Experiment:
2 LEDS abwechselnd zum Blinken bringen.
http://www.youtube.com/watch?v=aK5aPDleioA&feature=relmfu


(Bei mir in der Arduino Software unter Datei – Sketchbook abgespeichert)


Wir arbeiten mit einem Breadboard. Wie das funktioniert und warum wir das brauchen lernen wir hier:
http://www.youtube.com/watch?v=2MQywWsOZ2w&feature=relmfu




Quiz
Evt. am Ende noch ein Quiz über Webquest dazu machen, in dem ich noch mal wichtige Aspekte abfrage. (Oder Webseite, auf der die Frage in schwarzer Schrift und die Lösung drunter in weißer Schrift steht (nur lesbar durch Markieren mit der Maus).

Arduino Kurz-Workshop: Konzept

ARDUINO

Wie wird ein Microcontroller programmiert und welche Ideen können wir selbst kreativ verwirklichen?
Im folgenden beschreibe ich ein Konzept für einen 4-stündigen Workshop.


Wir wollen den Arduino erstmals zum Laufen bringen und ein erstes Experiment machen: Eine LED-Lampe soll blinken.
Dabei verstehen wir:
- Was ist ein Microcontroller?
- Wie wird er programmiert?
- Wie ist Programmiercode aufgebaut?
Wenn das klappt, können wir unseren ersten Programmiercode abändern und weitere Experimente machen.

Zusätzlich werden wir mit einem „Breadboard“ arbeiten.
- Wie das funktioniert müssen wir auch erst lernen.

1. VORBEREITUNGEN 1
2. ERSTES BLINK-EXPERIMENT 2
3. ZWEITES EXPERIMENT + QUIZFRAGEN 3
4. DRITTES EXPERIMENT: 4

1. Vorbereitungen

a) Software runterladen bei http://arduino.cc/en/Main/Software
b) Software installieren
c) Arduino im Computer bekannt machen und den Driver aus den runtergeladenen Dateien installieren. (Anleitung dazu unter: http://www.arduino.cc/en/Guide/Windows )
d) Geräte Manager aufrufen Systemsteuerung – System – Hardware – Gerätemanager - Anschlüsse) ----NEIN, da steht bei mir der Arduino nicht drin. Lieber Windows selber installieren lassen. Dann nur den zu suchenden Speicherort selber festlegen (Dort wo das ganze Arduino Paket abgelegt ist). Bei mir zeigte die Selbstinstallation an, dass die gefundene Hardware auf COM 26 liegt.
e) Arduino Software aufrufen. Dot sagen, auf welchem COM (26?) der ARDUINO ist, zu dem der Code übertragen werden soll. Tools – Serieller Port – reichtige COM anklicken
f)



2. Erstes Blink-Experiment
Anleitungen:
- Wie in Bartmann-Buch beschrieben. Kopieren ab S. 169
- Kurzanleitung : http://www.arduino-tutorial.de/2010/06/digital-out/
- Videos: Generelle Überblicke über Arduino und darunter Blink-Workshop (er heißt hier Digital Out) http://www.arduino-tutorial.de/category/videoworkshop/
- Jeder Schritt detailliert (mit Windows Installation) auf Englisch beschrieben http://www.ladyada.net/learn/arduino/lesson1.html
oder auch hier, Englisch und mit Bildern: http://sewelectric.org/diy-projects/3-programming-your-lilypad/basic-programming-steps/
-
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3. Zweites Experiment + Quizfragen
Den Blinking Code selber verändern und an den Arduino senden.
Z.B. die Zeitdauer länger und kürzer machen, oder nur ein kontinuierliches Licht anzeigen, ohne Blinken.
Dazu Übungen und Fragen:
Exercises
Now it time for you to make modifications to the sketch and experiment with different delay values
Exercise 1.
Modify the code so that the light is on for 100 msec and off for 900 msec
Exercise 2.
Modify the code so that the light is on for 50 msec and off for 50 msec. What happens?
Highlight the text below to see the answer
Intense strobe action!
Exercise 3.
Modify the code so that the light is on for 10 ms and off for 10 ms. What happens?
Highlight the text below to see the answer
The light is no longer blinking
Now pick up the Arduino and gently wave it back and forth, in a dark room. What happens?
Highlight the text below to see the answer
The LED creates a dashed trail of light in the air. z
What do you think is happening here?
Highlight the text below to see the answer
The LED is blinking, but its blinking so fast that our eyes can't pick it up, so it looks like a blur. When the Arduino is waved in the air, we see streaks of light from the blinks.

4. Drittes Experiment:
2 LEDS abwechselnd zum Blinken bringen.
http://www.youtube.com/watch?v=aK5aPDleioA&feature=relmfu
(Bei mir in der Arduino Software unter Datei – Sketchbook abgespeichert)


Wir arbeiten mit einem Breadboard. Wie das funktioniert und warum wir das brauchen lernen wir hier:
http://www.youtube.com/watch?v=2MQywWsOZ2w&feature=relmfu




Quiz
Evt. am Ende noch ein Quiz über Webquest dazu machen, in dem ich noch mal wichtige Aspekte abfrage. (Oder Webseite, auf der die Frage in schwarzer Schrift und die Lösung drunter in weißer Schrift steht (nur lesbar durch Markieren mit der Maus).

Mittwoch, 23. Oktober 2013

Open Education - Reusable Tasks

http://opencontent.org/blog/archives/2975

Hausarbeitens chreiben lassen für die Schublade ist nicht motivierend. Wie wäre es, wen Studierende OER produzieren und dabei Tutorials für wichtige Fachbegriffe und Konzepte erstellen? Und wimmer wieder neu nutzen und verändern?

Android führt: auf 4 von 5 Smartphones

Nach nur 5 Jahren ist Android auf den meisten aller weltweit verkauften Smartphones das Bestriebssystem, vor Apple und Microsoft. In Deutschland laufen gut drei Viertel aller im Sommer 2013 verkauften Smartphones laut dem Marktforschungsunternehmen Kantar mit Betriebssystem Android von Google, weltweit laufen 4 von 5 Smartphones mit Android.
Insofern hat es Google tatsächlich geschafft, die Vorherrschaft der beiden Konzerne auf dem Endgeräte-Markt zu brechen.
Für die Soziale Arbeit bedeutet dies, dass wir davon ausgehen und uns darauf einstellen müssen, dass unsere Kunden als Mediennutzer eher mit Android-kompatiblen Geräten hantieren.

Zahlen zitiert nach: http://www.bitkom.org/77638_77634.aspx

Dienstag, 8. Oktober 2013

Medien-Stationenarbeit

Stationenarbeit

Video und Screencast

Meine Anleitung OER
http://zorn.twoday.net/stories/5319398/
Außerdem Folie von DTTB Workshop, u.a. Technik, und Präsentation, darin auch die Camtasia Anleitung.






Weitere Medienarten:

HotPotatoes, Audacity-Podcasts, Tabletts, , Animationen mit Tablett-Kamera, Windows Movie Maker, Heinz Moser WebQuests, Prezi, LearningApps, Weblog



Weblog:
http://lerntest.wordpress.com/
Zugang mit:
Lerntest
1234koeln-fh


Animationen mit Tablett-Kamera
Bühne aufbauen
Tablett auf Buch befestigen
Video-Aufnahme machen
Papierfiguren ausschneiden
Erklärfilm machen lassen
Erklärfilm zeigen von Commoncraft



Windows Movie Maker
Anleitung in Landauer Seminar präsentation, u.a. in kleinem Esel-Seminar

Freitag, 21. Juni 2013

Produkt- und medienorientiert Schreiben

* Blog Wordpress: Hier kannst du selbst für dich oder für eine Gruppe ein Weblog anlegen. Beispiel eines seminars:

http://schluessel.wordpress.com/
Unter wordpress.com einen Account anlegen und dann einen Namen für ein Blog eingeben.
Das Problem ist: Es kann nur schreiben, wer angemeldet ist. Du hast also einen längeren Aufwand, dass jede Schülerin sich bei Wordpress registriert, und du sie dann einlädst, auch in denem Blog "Autor" oder "Redakteur" zu werden. In meinem Seminar gabs damit viele Probleme - Teilnehmerinnen müssen sich dann noch verifizieren, indem sie die Email bestätigen, also ihre EmailOrdner aufrufen.... Passwörter vergessen...

* Etherpad:
* Vollkommen unproblematisch!

http://piratepad.net/front-page/
Klicken, ein neues Anlegen, Adresse merken (!!!!!!!!!) schreiben. Fertig. Zwischendrin abspeichern nur zu Sicherheit notwendig. Wenn alles glat läuft wird automatisch gespeichert. Kann auch als pdf umgewandelt werden.
oder ein ähnliches Pad, das aber in die Umgebung LearningApp eingebunden ist - da gibts viele andere spannende Learning Apps: http://learningapps.org/26061


* GoogleDocs:

Wie Etherpad, aber schöner. Dafür Google. Ich glaueb ein Gogle Acount ist nötig, abver vielleicht ist es auch offen ohne Google Account, könnte sein.
Habe hier ein Test Doc für dich angelegt.
https://docs.google.com/document/d/1LiJtzEmGaPtN9enEQs7BOyM5FE1SbUrtdInBm_aDmr8/edit?usp=sharing

* eBook:

Anleitung: http://pb21.de/2013/02/ein-eigenes-e-book-veroffentlichen-teil-1-die-grundlagen/

ein EBook erstellen geht z.B. mit GrabMyBook:
http://www.grabmybooks.com/

oder mit SIGIL: Anleitung: http://web.sigil.googlecode.com/git/files/OEBPS/Text/introduction.html

* Weitere didaktische Möglichkeiten für spannenden Unterricht:

* http://www.learnersgarden.com/

Viele gute Hilfsmittel werden auch in LearnersGarden vorgestellt.

Mittwoch, 12. Juni 2013

9 Gründe, warum uns PRISM-Durchleuchtung etwas angeht.

Weil damit strukturelle Rechte und Konventionen verändert werden und die Unschuldsvermutung auf den Kopf gestellt werden.

Warum benutze ich Briefumschläge oder Vorhänge, obwohl ich nichts zu verbergen habe?

http://theconversation.com/nine-reasons-you-should-care-about-nsas-prism-surveillance-15075

Dienstag, 4. Juni 2013

LearningApps

Hier eine App, um Wer wird Millionär selbst anzulegen. Beispiel mit Medienkompetenz-Fragen.
http://LearningApps.org/display?v=pkipir1za

Dienstag, 7. Mai 2013

Video mit WindowsMovieMaker erstellen und veröffentlichen

OER: Anleitung zur Erstellung von Videos

Hier ein OER: Die PowerpointFolie für die Anleitung eines Seminars oder einer Unterrichtsstunde zum Thema: "Wir erstellen heute ein Video, bearbeiten es mit dem WindowsVideoMaker für XP und laden das Video in ein Videoportal ins Internet hoch. Wie macht man das?"

Die Idee ist, dass die Lernenden innerhalb von 1,5 Stunden alle Arbeitsschritte vornehmen, also sehr schnell arbeiten, um den Vorgang zu erlernen. (Ziel ist nicht, ein preisgekröntes Video zu erstellen, hier muss auf schnelle Videoerstellung gedrängt werden!)
Folie kann genutzt und verändert werden, um ähnliche Unterrichtseinheiten anzuleiten. cc-by-sa

Aktuelle Beiträge

Arduino für Einsteiger
Willkommen und herzlichen Glückwunsch, dass Sie...
tachtach - 13. Okt, 16:55
Blink und Breadboard
sehr gut: http://www.youtube.com/wat ch?v=avOZaRoKVgg Anfang...
tachtach - 15. Mai, 23:31
Arduino Kurz-Workshop:...
ARDUINO Wie wird ein Microcontroller programmiert...
tachtach - 14. Mai, 16:06
Arduino Blink Anleitung...
Kennt jemand eine gute Videoanleitung für das...
tachtach - 14. Mai, 16:04
Arduino Kurz-Workshop:...
ARDUINO Wie wird ein Microcontroller programmiert...
tachtach - 12. Nov, 17:17

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