Viele tolle Arduino-Microcontroller-Abschlussprojekte in der Klassenstufe 12

Von: Klaus Breiner

Auch in diesem Schuljahr haben sich die Schüler der 12a für ihre Abschlussprojekte wieder spannende Projekte ausgedacht und diese erfolgreich realisiert.
Hier eine kleine Auswahl der umgesetzten Projekte:
 
Automatischer Futterspender: Hier hat ein Schüler eine Anlage gebaut, die zeitgesteuert seine Frettchen mit Futter und Wasser versorgt. Die Anlage wird bei dem Schüler mittlerweile zuhause täglich genutzt.
 
Steuerung einer Evakuierungsanlage:
Der Auslöser für dieses Projekt war die defekte Steuerung einer Evakuierungsanlage. Ziel des Schülerprojektes war es, die Evakuierung in einer Gefahrensituation zukünftig sowohl über einen Schlüsselschalter in der Regie, als auch vom Servicebüro neben dem Foyer aus betätigen zu können. Die Anlage soll bei kurzem Betätigen des Schlüsselschalters einen Testmodus starten (monatlich notwendig). Wird einer der Schlüsselschalter gedreht und gehalten, wird die richtige Evakuierungsansage gestartet. Diese lässt sich erst nach Betätigen zurücksetzten und stoppen. In der Regie wurde eine Anzeigetafel angebracht, welche den Zustand des Systems anzeigt. Die Audiodateien für die Sprachansagen in verschiedener Sprachen können jederzeit über die SD-Karte verändert werden. Hier kamen auch Teile aus dem 3D-Drucker zu Einsatz.
 
Growbox: Automatische Bewässerung eines Gewächshauses für den Anbau von Speisepilzen.
Die Anlage überwacht den Feuchtigkeitsgehalt in der Erde und hält die Pflanzen automatisch konstant feucht, damit sie gut gedeihen können. Verwendete Hardware: Arduino Micro Controller, Netzteil, Relais, Pumpen, Display und Feuchtigkeitssensoren. Natürlich die die Anlage auch für die Anzucht von z.B. Zucchinis geeignet.
 
Radar-Roboter: Automatische Hinderniserkennung mit visueller Anzeige
In diesem Projekt wurde ein tragbares Radar mit Ultraschallsensor, Servomotor und OLED-Display gebaut. Dies ist ein sehr interessantes und nützliches Projekt. Mit Hilfe eines Ultraschallsensors kann jede Art von Objekten in Reichweite von dem Micro Controller erkannt werden. Ein Servomotor hilft, den Ultraschallsensor ständig so zu drehen, dass er nahezu alle Richtungen abdeckt. 
Es wird eine zusätzliche Processing-Software verwendet, die alle Daten auf einem PC visualisiert. Wenn ein Objekt vom Radar erkannt wird, wird in der Verarbeitungssoftware eine rote Linie angezeigt. Der Ultraschallsensor ist in vielen elektronischen Projekten sehr nützlich. Nutzbare Anwendungsfälle sind die Entfernungsmessung und die Objekterkennung. 
 
Stoppuhr mit Bluetooth: Arduino-Stoppuhr mit Handysteuerung
Die Stoppuhr kann durch zwei verschiedene Möglichkeiten gesteuert werden.  
Die erste Möglichkeit ist über zwei reale Drucktasten (Start und Stopp), die sich auf einer Platine befinden. Die Ausgabe erfolgt in Millisekunden auf dem OLED-Display.
Die zweite Möglichkeit ist über eine App, die mit dem Appinventor erstellt wurde. Die Kommunikation zwischen Arduino und Endgerät (Tablet oder Handy) erfolgt über ein Bluetooth-Modul. Auch bei der App gibt es zwei Buttons, die Start und Stopp heißen. Die Funktionsweise ist identisch wie bei der Funktionsweise mit den zwei Drucktasten.
 
Wetterstation: Die Wetterstation ist sehr umfangreich und kann folgende Parameter erfassen: Temperatur, Luftdruck, Luftfeuchtigkeit, Windgeschwindigkeit, Sonnenintensität und Bodenfeuchtigkeit. Über das Ethernet Shield werden die Wetterdaten jede Minute mittels HTTP/HTTPS POST Request an den Server gesendet. Am Server läuft ein PHP Skript, der die empfangenen Daten in ein Textfile speichert. Die Daten sind dann z.B. am Handy oder weiteren Endgeräten abrufbar.
Mit dem Arduino entwickelte mechatronische Farbsortiermaschine (Arduino Color Sorter):
Hier hat ein Schüler eine vollautomatische Sortieranlage für Schokobonbons wie Smarties, M&Ms bzw. Skittles gebaut. Herausgekommen ist eine großartige Maschine mit Aluminiumgehäuse. Die farbigen Süßigkeiten werden oben wahllos in ein Rohr gefüllt und rutschen alle nacheinander herunter. Ein kleiner Servo schiebt das unterste Bonbon von der Röhre weg direkt vor einen Farbsensor um die Farbe auszulesen. Mithilfe dieser Farbinformation kann nun der Micro Controller einen weiterer Servo ansteuern, welcher eine Rutsche in die jeweilige Zielposition der fünf Auffangbehälter hindreht.
Mit dieser Farbsortiermaschine konnte ein sehr anschauliches Projekt zum Thema Automatisierung in der Schule umgesetzt werden.
 
 

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