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Kreiselsensor (Wasserwaage 1)
Der Calliope mini enthält gut sichtbar und klar beschriftet den Lagesensor. Dahinter verbirgt sich der Orientierungssensor BMX055 von Bosch. In diesem winzigen Chip sind enthalten
- ein Beschleunigungssensor
- ein Kreiselsensor (Gyroskop)
- ein Magnetfeldsensor
Auf der ersten Seite Calliope zum Leben erwecken wurde bereits mit dem Lagesensor gespielt. Die RGB-LED wechselte in Abhängigkeit von der Lage des Calliope mini ihre Farbe.
Mit einer Wasserwaage kann man z.B. feststellen, ob ein Bild oder ein Regal gerade hängt. Wer Fliesen auf einer Terasse legt, muss ein einheitliches Gefälle berücksichtigen, damit Regenwasser ordentlich abfließen kann. Der Calliope mini mit seinem Kreiselsensor lässt sich als eine empfindliche Wasserwaage programmieren.
Drehung um eine Achse
Das kleine Programm zeigt auf dem Monitor die Negung um die X-Achse an.
Daraus kann man eine erste kleine Wasserwaage konstruieren:
Ist der Callipoe mini waagerecht, wird der Wert 0 ausgegeben. Dreht man ihn nach der einen Seite, erhält man positive Werte, dreht man ihn nach der anderen Seite, dann negative Werte.
Ist der Wert für die Neigung kleiner als -20°, also z.B. -25° oder größer als 20°, dann ist die Schieflage zu schlimm und die LED leuchtet Rot. Ansonsten leuchtet sie Grün. Um die Entscheidung mit einem Vergleich zu schaffen, wird von dem Neigungswinkel der Absolutwert berechnet. Der Absolutwert ist sowohl von negativen als auch von positiven Zahlen immer positiv. Es wird also aus -20 der Wert 20.
Drehung um zwei Achsen
Wird in gib Winkel ° Kreiselsensor an Stelle von "x" "y" ausgewählt, bestimmt der Lagesensor den Wert der Drehung um die andere Achse.
Aufgabe: Ermittle die Zahlenwerte, wenn der Calliope mini auf der Unterseite liegt und ein wenig aus der Waagerechten gedreht wird.
Aufgabe: Ändere das oben gezeigte Programm so um, dass die LED bei der Drehung um die neue Achse ihre Farbe ändert.
Aufgabe: Führe die beiden Programme zusammen, so dass die LED nur dann grün leuchtet, wenn in beiden Achsen keine Abweichungen von 20° auftreten.
Aufgabe: 20° sind für eine Wasserwaage sehr grob. Führe eine neue Variable "empfindlichkeit" ein, die z.B. mit dem Wert 2 belegt ist und in die Vergleichsbefehle eingebunden wird. Die Wasserwaage sollte dann bei einer deutlich geringeren Abweichung von der Waagerechten bereits rot werden.
Der Calliope mini enthält gut sichtbar und klar beschriftet den Lagesensor. Dahinter verbirgt sich der Orientierungssensor BMX055 von Bosch. In diesem winzigen Chip sind enthalten
- ein Beschleunigungssensor
- ein Kreiselsensor (Gyroskop)
- ein Magnetfeldsensor
Auf der ersten Seite Calliope zum Leben erwecken wurde bereits mit dem Lagesensor gespielt. Die RGB-LED wechselte in Abhängigkeit von der Lage des Calliope mini ihre Farbe.
Mit einer Wasserwaage kann man z.B. feststellen, ob ein Bild oder ein Regal gerade hängt. Wer Fliesen auf einer Terasse legt, muss ein einheitliches Gefälle berücksichtigen, damit Regenwasser ordentlich abfließen kann. Der Calliope mini mit seinem Kreiselsensor lässt sich als eine empfindliche Wasserwaage programmieren.
Drehung um eine Achse
Das kleine Programm zeigt auf dem Monitor die Negung um die y-Achse an (Nicken).
Daraus kann man eine erste kleine Wasserwaage konstruieren:
Ist der Callipoe mini waagerecht, wird der Wert 0 ausgegeben. Dreht man ihn nach der einen Seite, erhält man positive Werte, dreht man ihn nach der anderen Seite, dann negative Werte.
Ist der Wert für die Neigung kleiner als -20°, also z.B. -25° oder größer als 20°, dann ist die Schieflage zu schlimm und die LED leuchtet Rot. Ansonsten leuchtet sie Grün. Um die Entscheidung mit einem Vergleich zu schaffen, wird von dem Neigungswinkel der Absolutwert berechnet. Der Absolutwert ist sowohl von negativen als auch von positiven Zahlen immer positiv. Es wird also aus -20 der Wert 20.
Drehung um zwei Achsen
Wird in Drehung (?) rollen (x) an Stelle von "rollen (x)" "nicken (y)" ausgewählt, bestimmt der Lagesensor den Wert der Drehung um die andere Achse .
Aufgabe: Ermittle die Zahlenwerte, wenn der Calliope mini auf der Unterseite liegt und ein wenig aus der Waagerechten gedreht wird.
Aufgabe: Ändere das oben gezeigte Programm so um, dass die LED bei der Drehung um die neue Achse ihre Farbe ändert.
Aufgabe: Führe die beiden Programme zusammen, so dass die LED nur dann grün leuchtet, wenn in beiden Achsen keine Abweichungen von 20° auftreten.
Aufgabe: 20° sind für eine Wasserwaage sehr grob. Führe eine neue Variable "empfindlichkeit" ein, die z.B. mit dem Wert 2 belegt ist und in die Vergleichsbefehle eingebunden wird. Die Wasserwaage sollte dann bei einer deutlich geringeren Abweichung von der Waagerechten bereits rot werden.
