Calliope Mini
MZ Rheingau-Taunus-Kreis
Beschreibung
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Der Calliope mini ist ein Einplatinencomputer, der Kindern und Jugendlichen einen spielerischen Einstieg in das Programmieren und algorithmische Denken ermöglichen soll. Die Programmierung des Mikrocontrollers ist über unterschiedliche webbasierte Entwicklungsumgebungen möglich. Mit wenigen Klicks lassen sich in visuellen Programmiersprachen erste Programme erstellen.
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Nähere Infos:
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Ziel
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Das Ziel eines Workshops mit dem Calliope Mini ist es, den Schülerinnen und Schülern spielerisch die Grundlagen der Informatik und des Programmierens näherzubringen und ihre kognitiven Fähigkeiten zu fördern.
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Darauf kann im weiteren Unterricht aufgebaut werden, indem man den Minicomputer als Werkzeug zur Wissensvermittlung verwendet.
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In verschiedenen Projekten können nach der Einarbeitung sachbezogene Themen (Deutsch, Mathematik, Musik, Sachunterricht) mit dem Calliope erarbeitet werden.
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Zielgruppe/ Technische Infos
Technische Daten
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DATENBLATT: CALLIOPE MINI
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Nordic nRF51822 Multi-protocol Bluetooth® 4.0 low energy/2.4GHz RF SoC
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32-bit ARM Cortex M0 processor (16MHz)
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16kB RAM
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256kB Flash
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Beschleunigungssensor, Gyroskop, Magnetometer (Bosch BMX055)
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5x5 LED Matrix Bildschirm
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DC Motortreiber (TI DRV8837)
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Piezo-Lautsprecher
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MEMS Mikrofon
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Programmierbare RGB LED (WS2812b)
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2 programmierbare Taster
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Serielle Schnittstelle (USB + konfigurierbare Anschlüsse)
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PWM Ausgabe
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4 Bananenstecker
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Bananenstecker für 3.3V (Ausgang)
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4 Analoge Eingänge
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8-11 Ein-/Ausgangsanschlüsse (je nach Softwarekonfiguration)
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SPI + I2C
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USB Micro B Anschluss (Programmierung und Stromversorgung)
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JST Batterieanschluss (3.3V)
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2 Grove Steckverbinder (I2C + Seriell/Analog)
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Was kann der Calliope?
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- Schrift auf dem Display anzeigen (der Text wird durchgescrollt)
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- Sounds und Melodien spielen (die man selber komponiert)
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- Sensoren abfragen, z.B. Temperatur, Bewegung, Lichtstärke und mehr
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- Motoren ansteuern und fahren (nicht enthalten, aber nachrüstbar)
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Technische Helfer
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Denke einmal an deinen Tag heute und an deinen Tag gestern:
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Wo sind dir gestern oder heute schon technische Helfer begegnet?
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Was haben alle gemeinsam?
Was ist ein Computer?
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Der Begriff leitet sich vom englischen Verb "to compute" ab, was übersetzt "berechnen" heißt.
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Ein Computer besteht aus den Bestandteilen Hardware (die Bestandteile, die man anfassen kann) und Software (Programme im Computer).
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Es gibt PC's (Personal Computer) aber auch in vielen elektronischen Geräten sind Computer verbaut (Waschmaschine, Auto, Fernbedienung, Smartphone). Die Computer steuern den Ablauf dieser Geräte.
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Dies tut der Computer, indem er Daten (Eingaben) verarbeitet.
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Der erste Computer wurde 1941 von dem deutschen Bauingenieur Konrad Zuse entwickelt.
Was ist der Calliope Mini?
Was ist Programmieren?
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Programmieren heißt, einem Computer (z.B. deinem Calliope mini) Schritt-für-Schritt zu
sagen, was er tun soll. Dafür werden klare und detaillierte Anweisungen benötigt, die
nacheinander ausgeführt werden. Dabei spielt die Reihenfolge der Anweisungen eine
entscheidende Rolle. Die Sammlung dieser Handlungsanweisungen wird Programm oder
Algorithmus genannt.
Wie bedienen wir den Calliope Mini?
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Der Calliope mini ist kein kompletter Computer - ein Mikrocontroller eben. Damit der mini macht, was man ihm sagt, braucht man eine Programmierumgebung. In der kann man Programme schreiben, die dann auf den Calliope mini übertragen werden.
Diese Programmierumgebung nennen wir Editor. Egal ob mobil oder auf einem Desktop Rechner, es gibt unterschiedliche Möglichkeiten, den Calliope mini zu programmieren. Schau dir doch mal die einzelnen Editoren genauer an und finde den für dein Projekt Richtigen.
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Übung Algorithmus Learning Apps
Programmieren Unplugged/ Parcours
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Die SuS spielen Roboter und Programmierer und navigieren sich so durch ihren Klassenraum.
So lernen Sie spielerisch das Konzept der Programmierung kennen (genaue Formulierung von Anweisungen) ohne von technischen Schwierigkeiten abgelenkt zu werden.
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Es werden Befehle vereinbart: Geradeaus, Drehen nach rechts, Drehen nach links
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Die Befehle werden durch Handzeichen auf den Rücken gegeben. Es können auch Kärtchen mit Pfeilen eingesetzt werden, die vorher gelegt werden.
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Person A Programmierer: schreibt das Programm, legt Kärtchen, was der Roboter machen soll (Wie viele Schritte gerade, wann drehen,...)
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Person B Navigator: liest das Programm des Programmierers und gibt dem Roboter die Befehle durch Handzeichen (bedient den Roboter)
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Person C Roboter: führt das Programm/ die Befehle aus, die der Navigator ihm gibt
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Reflexion:
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- Anweisungen müssen eindeutig sein
- Schritte können unterschiedlich groß sein
- Probleme können durch Neuprogrammierung behoben werden
Programmieren mit der Maus
Programmieren mit der Maus
Arbeitsheft Calliope Mini
Weitere Arbeitsmaterialien