Mikrocontroller
Mikrocontroller und Einplatinencomputer im Unterricht einsetzen
Mikrocontroller sind kleine, leistungsfähige Computer auf einem einzigen Chip, die in vielen Geräten des täglichen Lebens eine zentrale Rolle spielen. Sie steuern und überwachen die Funktion von alltäglichen Technologien – von Smartphones und Computern bis hin zu Haushaltsgeräten, Fahrzeugen und sogar Spielzeugen. Sie sind unsichtbare „Hirne“ hinter vielen modernen Geräten und ermöglichen es diesen, komplexe Aufgaben zu erfüllen.
Mikrocontroller programmieren lernen für Anfänger
Für Schülerinnen und Schüler bieten Mikrocontroller und Einplatinencomputer spannende Möglichkeiten, sich mit der Technik von heute auseinanderzusetzen und eigene Projekte zu realisieren. So können sie die Grundlagen der Elektronik, der Mikrocontroller-Programmierung und Informatik praktisch anwenden. Sie lernen nicht nur, wie Geräte funktionieren, sondern verstehen auch die Bedeutung von Technologie in unserem Alltag.
Diese Mikrocontroller-Kits eignen sich für den Einsatz im Unterricht an Schulen
Makeblock bietet mit dem Halocode und dem Cyber Pi leistungsstarke Mikrocontroller, die sich ideal für Projekte in Programmierung und Robotik eignen. Sie bieten eine einfache, visuelle Programmiersprache, die den Einstieg erleichtert.
Arduino ist eine beliebte Plattform, die Schüler/-innen ermöglicht, mit Mikrocontrollern zu arbeiten und eigene Projekte zu programmieren.
Was ist ein Mikrocontroller und wie funktioniert er?
Ein Mikrocontroller ist ein Mikroprozessorsystem, das eigenständig bestimmte Mess- und Steuerungsfunktionen ausführt. Mikrocontroller haben mehrere Schnittstellen und sind oft in Alltagsgegenständen verbaut. Somit hatte schon fast jeder indirekten Kontakt mit Mikrokontrollern.
Ein klassischer Computer enthält unter anderem Mikroprozessoren, nicht zu verwechseln mit den Mikrocontrollern. Die Prozessoren sorgen für das Ausführen der Rechenoperationen, während es sich bei einem Mikrocontroller um einen Computerchip mit Prozessor, Speicher und Ein-/Ausgängen handelt.
Mikrocontroller arbeiten mit programmiertem Code, reagieren auf Eingaben (Sensoren) und steuern Ausgänge (z. B. Motoren, LEDs).
Mikrocontroller für den Einsatz im Schulunterricht enthalten bei Christiani auch eine umfangreiche Anleitung, wie man damit umgeht und die Sprachen erlernt.
Warum sollten Schüler mit Mikrocontrollern arbeiten?
Mikrocontroller sind in vielen Alltagsgeräten zu finden, wie etwa in Smart-TVs, Drohnen, intelligenten Lampen, Kaffeemaschinen, Fahrzeugsteuerungen und Haushaltsrobotern. Diese allgegenwärtige Technologie macht das Thema für Schüler greifbar und relevant. Indem sie die Grundlagen der Mikrocontroller-Programmierung erlernen, können sie ein tieferes Verständnis für die Geräte entwickeln, die sie täglich benutzen – und gleichzeitig wertvolle Fähigkeiten für ihre zukünftige Karriere in einer zunehmend technologiegetriebenen Welt erwerben.
Das Arbeiten mit Mikrocontrollern fördert nicht nur das technische Wissen, sondern auch die Problemlösungsfähigkeiten, Kreativität und Teamarbeit – Fähigkeiten, die in vielen Bereichen des Lebens und der Berufswelt gefragt sind.
Mikrocontroller können mit verschiedenen Programmiersprachen programmiert werden, darunter C und microPython. Doch für Schüler, die neu in der Programmierung sind, bieten viele Mikrocontroller auch benutzerfreundliche, visuelle Programmierplattformen, wie MakeCode oder OpenRoberta. Auf diese Weise ist ein einfacher Einstieg möglich.
Mikrocontroller Starter-Kits und Projekte für Schüler/innen
Mikrocontroller bieten nicht nur einen wunderbaren Einstieg in die Welt der Programmierung, es lassen sich auch viele technische oder wissenschaftliche Versuche damit umsetzen. Die Möglichkeiten reichen von einfachen Aufgaben wie eine LED blinken zu lassen, über das Anzeigen von Umweltparametern (Raumtemperatur und andere) bis zur Steuerung von Robotern oder Geräten.
In den Starter-Kits, die es bei Christiani zu kaufen gibt, sind alle Komponenten enthalten, um sofort mit dem Schulunterricht starten zu können. Zum Beispiel Calliope, Arduino, micro:bit, senseBox.
Mikrocontroller bieten unendlich viele Möglichkeiten für den Informatik-Unterricht, aber auch für wissenschaftliche Experimente in Physik, Biologie, Chemie und anderen Fächern. Man muss kein Technikfreak sein, um mit Mikrocontrollern arbeiten zu können. Ihre Schüler/-innen werden sich schnell für die kleinen Alleskönner begeistern.
