Bereich 07
Automatisierung
Maschinen, die selbstständig Regeln befolgen
Durch Automatisierung arbeiten Maschinen von selbst: Ein Sensor bemerkt etwas, eine Regel entscheidet, ein Motor oder eine Lampe reagiert. Mit visuellen Programmierblöcken lassen sich diese Regeln leicht bauen.
Was du lernst
- Wie Sensoren Licht, Abstand, Temperatur oder Berührung messen
- Wie man mit visuellen Blöcken Regeln schreibt: wenn, dann, wiederhole
- Was Rückkopplung ist und warum sie Systeme stabil hält
- Wie man ein Programm testet und Fehler findet
Beispielexperimente
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Lass eine Lampe automatisch angehen, wenn es dunkel wird.
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Programmiere ein Förderband, das anhält, wenn eine Kiste ankommt.
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Halte ein virtuelles Gewächshaus auf der richtigen Temperatur.
Was du bauen kannst
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Ein automatisches Nachtlicht
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Ein Sortierförderband
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Eine Bewässerungssteuerung für Pflanzen
Diese Beispiele zeigen, welche Art von Arbeit es in diesem Bereich gibt. Die veröffentlichten Lektionen können davon abweichen.
Probiere ein kleines Modell aus
Diese kleinen Modelle laufen direkt hier in deinem Browser und funktionieren auch offline weiter, sobald die Seite geladen ist. Es sind vereinfachte Lehrmodelle, nicht die Simulations-Engine von MEKALUMI.
Logikgatter
Schalte die Eingänge ein und aus und wähle dann ein Gatter. Die Lampe zeigt den Ausgang.
- Ausgang
- Lampe aus (0)
AND (UND): Die Lampe leuchtet nur, wenn A und B beide 1 sind.
| A | B | Ausgang |
|---|---|---|
| 0 | 0 | 0 |
| 0 | 1 | 0 |
| 1 | 0 | 0 |
| 1 | 1 | 1 |
Logikgatter folgen exakten Regeln, deshalb verhält sich dieses Modell wie echte Digitallogik.
Was die Simulation vereinfacht
- Virtuelle Sensoren liefern saubere Messwerte; echte Sensoren liefern verrauschte Werte und fallen manchmal aus.
- Zeitabläufe in einer Simulation können von denen auf echter Hardware abweichen.
Jede Simulation vereinfacht die Wirklichkeit. Zu wissen, auf welche Weise sie das tut, gehört zum Lernen von Technik dazu.
Bezüge zu Schulfächern
Informatik, Mathematik (Logik), Physik, Landwirtschaft und Industrie
Verbindungen zu anderen Bereichen
Die Automatisierung bringt digitale Logik und Stromkreise zusammen und führt zur Robotik.
Gut zu wissen
Ein einfacher Thermostat ist ein automatischer Regler: Er schaltet die Heizung ein und aus, damit die Temperatur gleich bleibt.