(Progress) Mini Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsanzeige mit dem Raspberry Pi Pico

Bei diesem Projekt im Bereich des Physical Programming wird ein Microcontroller, das Raspberry Pi Pico, programmiert, um über ein OLED-Display (128x32 Pixel des SSD1306) die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit über den Sensort DHT22 anzeigen zu lassen. Hierbei wird die Scriptsprache Micropython zur Textprogrammierung verwendet.

Dieses Webressource steht unter der CreativeCommons Lizenz:
Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)

Einleitung

Temperatursensor

Wie hoch ist die Temperatur und Luftfeuchtigkeit

Zielgruppe Dauer Level Gruppengröße
8-16 285-585 Min. 3 3
Kurzbeschreibung

In diesem Projekt wird ein Temperatursensor (DHT-22) mit einem OLED-Display (SSD1306) an einen Mikrocontroller, den Raspberry Pi Pico (RP2040), angeschlossen. So können wir mit dem Pico über den Temperatursensor auf den OLED-Display die Temperatur und die Luftfeuchtigkeit im Raum anzeigen lassen. Dieses Projekt gehört zur Kategorie des Physical Programming. Es basiert auf einer modularen und wiederverwendbaren Toolbox rund um den Raspberry Pi Pico. Diese Toolbox ermöglicht es, Projekte flexibel zu gestalten und bei Bedarf Schritt für Schritt zu erweitern. Kommt mit euren Teilnehmer*innen ins Gespräch und sammelt vielleicht Beispiele, wofür ein Temperatursensor eingesetzt werden kann und was uns die Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte sagen können. Pro Projekt-Set können bis zu maximal 2–3 Teilnehmer*innen zusammenarbeiten. Versucht, diese Gruppen beizubehalten.

ssd1306-dht22-pico-bb2.jpg

Ziele

Das erste Ziel ist, dass alle Teilnehmer*innen in ihrer Gruppe erfolgreich ein Projekt-Set zusammenbauen, kritisch-reflexiv über Technologien ins Gespräch kommen und ein Gefühl für das selbstwirksame Handeln (das Machen) mit digitalen Technologien entwickeln. Zudem werden Grundlagen zu Stromkreisläufen, Temperatur-/Luftfeuchtigkeit und der Programmierung mit MicroPython vermittelt. Das Projekt soll die Zusammenarbeit und Teamfähigkeit fördern sowie ein erstes Verständnis für die Verbindung von Natur und unserer digital-technologischen Welt durch Sensorik wecken.

Tipps

Überlegt gemeinsam vor Beginn der Projektarbeit, welche Rollen bei der Entwicklung von Technologien wichtig sein könnten, und diskutiert, welche für dieses Projekt sinnvoll sind. Teilt diese Rollen ggf. innerhalb der Gruppe auf, zum Beispiel in Tester*in, Ingenieur*in und Programmierer*in. Verbindet die Projektarbeit nach Möglichkeit mit Snacks und Musik, um eine entspannte und genussvolle Atmosphäre zu schaffen.

Projekt-Ressourcen / Weiterführende Informationen
Material / Werkzeuge https://wiki.gestaltwasdigital.org/books/progress-mini-temperatur-und-luftfeuchtigkeitsanzeige-mit-dem-raspberry-pi-pico/page/kosten
Zusammenbau https://wiki.gestaltwasdigital.org/books/progress-mini-temperatur-und-luftfeuchtigkeitsanzeige-mit-dem-raspberry-pi-pico/page/zusammenbau
Programmierung https://wiki.gestaltwasdigital.org/books/progress-mini-temperatur-und-luftfeuchtigkeitsanzeige-mit-dem-raspberry-pi-pico/page/der-code
Ablauf https://wiki.gestaltwasdigital.org/books/progress-mini-temperatur-und-luftfeuchtigkeitsanzeige-mit-dem-raspberry-pi-pico/page/ablauf
Download https://wiki.gestaltwasdigital.org/books/progress-mini-temperatur-und-luftfeuchtigkeitsanzeige-mit-dem-raspberry-pi-pico/page/downloads

Kosten

Das Material ist für ein 1x Projekt-Set ausgelegt, an dem 2-3 Teilnehmende arbeiten können.

Prüft ob ihr alle Werkzeuge bereits habt! Wenn nicht, findet ihr hier eine Tabelle mit vorschlägen:

Info

Als Zusatz können extra Jumper nur für das Breadboard verbaut werden, die das Kabelmanagment vereinfachen. (Gerade für Demomodelle oder Einsätzen nach und außerhalb von Projektarbeiten/Workshopsettings)

Um das Projekt zu starten muss zunächst das Raspberry Pi Pico mit den Stiftleisten verlötet werden. Hierzu der Link zu einer Lötanleitung Link folgt.

Bauteile

Bauteile

Das Breadboard

Ein Breadboard, auch Steckbrett genannt, ist wie ein Spielbrett für elektronische Bauteile. Es hat viele kleine Löcher, in die du Drähte und Bauteile wie LEDs, Widerstände oder Sensoren stecken kannst. Die Löcher sind so verbunden, dass Strom durch bestimmte Reihen fließen kann, ohne dass du alles löten musst. An den Seiten gibt es oft zwei lange Reihen für den Strom und die Masse (plus [+] und minus [-]), damit die Bauteile damit verbunden werden können. Du kannst so Schaltungen ausprobieren und verändern, ohne etwas dauerhaft zu machen – ideal, um spielerisch Elektronik zu lernen!

breadboard_pico_006.png

Ein Breadboard hat mehrere wichtige Eigenschaften, die es ideal für den Bau und das Testen von elektronischen Schaltungen machen:

  1. Lötfreies Design: Du kannst Bauteile und Drähte einfach einstecken, ohne sie festzulöten. Das macht es leicht, Schaltungen zu ändern und neu zu gestalten.

  2. Standardisierte Lochanordnung: Die Löcher im Breadboard sind in einem Raster angeordnet, das zu den Beinchen von Bauteilen wie LEDs, Widerständen oder ICs (integrierte Schaltkreise) passt.

  3. Elektrische Verbindungen: Die Löcher in den Reihen und Spalten sind intern miteinander verbunden:

    • Horizontale Reihen: Im zentralen Bereich sind Löcher in kleinen Gruppen (oft zu fünft) waagerecht verbunden.
    • Vertikale Stromschienen: An den Seiten gibt es längere vertikale Reihen, die für Stromversorgung (Plus und Minus) genutzt werden können.

  4. Flexibilität: Breadboards gibt es in verschiedenen Größen. Sie lassen sich auch durch Clips an den Seiten erweitern.

  5. Wiederverwendbar: Da nichts dauerhaft verlötet wird, kannst du es immer wieder für neue Projekte nutzen.

  6. Kompatibilität mit Standardbauteilen: Die Lochgröße und Abstände passen zu den meisten Standard-Bauteilen wie Widerständen, LEDs, Tastern oder Sensoren.

  7. Isolierung: Die Rückseite ist meist mit einer isolierenden Schicht versehen, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

Ihr seht, diese Eigenschaften machen ein Breadboard zu einem unverzichtbaren Werkzeug für alle, die Elektronik lernen oder Schaltungen testen wollen, ..., so wie wir! ≽^•⩊•^≼

Bauteile

Das Raspberry Pi Pico 'RP2040'


drawing

Hier ein Beispiel bei der Programmierung in Micropython:

Pin = 28

Note

Manchmal kann es verwirrend sein, welche Nr. genau für die Programmierung verwendet wird, da es die PIN- und GP-Nummer gibt. Für uns als angehende Entwickler*innen sind aber nur die GP-Nummern wichtig, welche in der oberen Abbildung in grünen Kästchen dargestellt sind!

AZ-Delivery E-Book zu Raspberry Pi Pico

Bauteile

OLED Display SSD1306

Das OLED-Display SSD1306 ist ein kleiner Bildschirm, der Texte, Bilder oder Zahlen anzeigen kann. Es besteht aus vielen winzigen Punkten, die „Pixel“ genannt werden, und jeder Punkt kann leuchten, um etwas darzustellen. Das Besondere an OLED ist, dass jedes Pixel selbst Licht erzeugt, sodass kein Hintergrundlicht (wie bei anderen Bildschirmen) nötig ist. Das SSD1306-Display wird über ein kleines Computerprogramm gesteuert, das ihm sagt, welche Punkte leuchten sollen und wie. Es wird oft mit Microcontrollern wie dem Raspberry Pi Pico verbunden und benutzt einfache Befehle, um etwas anzuzeigen. So kann man zum Beispiel eine Zahl, einen Smiley oder sogar kleine Animationen darstellen!

drawing

Download Material Link
E-Book zu OLED I2C Display SSD 1306 AZ-Delivery E-Book zu OLED I2C Display

Eigenschaften:

Fähigkeiten:

Dieses Display eignet sich hervorragend für Projekte in Bildung, Forschung, Prototyping und für Maker, die einfache Visualisierungsfunktionen benötigen.

Bauteile

Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor DHT22

Der DHT22 ist ein kleiner Sensor, der Temperatur und Luftfeuchtigkeit messen kann. Er wird oft in Elektronikprojekten verwendet, zum Beispiel mit Arduino oder Raspberry Pi. Mit dem DHT22 kannst du herausfinden, wie warm oder feucht es ist, und damit coole Dinge bauen, wie eine eigene Wetterstation oder ein smartes Haus. Er ist genau und leicht zu benutzen, deshalb mögen ihn viele Hobby-Bastler*innen.

drawing

Eigenschaften:

Fähigkeiten:

- Das DHT22 lässt sich einfach mit Mikrocontrollern wie Arduino und Raspberry Pi verwenden.
- Das DHT22 ist ideal für verschiedene Projekte wie Wetterstationen oder Smart-Home-Anwendungen geeignet.

Materialvorbereitung


Materialvorbereitung

Raspberry Pi löten

Zunächst möchten wir euch ermutigen: Ihr seid großartig, dass ihr euch das Löten beibringen möchtet! Damit öffnet ihr euch eine Welt voller Möglichkeiten. Ihr werdet in der Lage sein, digital-technische Geräte zusammenzubauen, zu reparieren oder sogar kreativ und künstlerisch Figuren und Schmuck herzustellen. Euer Einsatz und eure Neugier sind der Schlüssel zu diesen spannenden neuen Fähigkeiten! Also lasst uns gemeinsam Starten ദ്ദി(ᵔᗜᵔ)

signal-2024-11-26-132253_009.jpeg

Verwendet, wenn verfügbar, eine Lötmatte, um eure Arbeitsfläche zu schützen und bleifreies Lötzinn mit einem Durchmesser von 0,56–0,8 mm (siehe Abbildung 1). Hier ist eine Vorschlagsliste mit passenden Werkzeugen und Materialien, die ihr für das Löten verwenden könnt:

Optionale Material-/Werkzeugliste:

Material-/Werkzeugliste Link Einzelpreis URL-Datum
Lötkolben Shop Blinkyparts 58,99 EUR 26.11.2024
USB-C-zu-USB-C Shop Blinkyparts 9,99 EUR 27.11.2024
Lötrauchabsauger Shop Blinkyparts 28,99 EUR 26.11.2024
Ladegerät Shop Berrybase 32,90 EUR 27.11.2024
Lötzinn, bleifrei, ø0,56mm Shop Berrybase 33,77 EUR 26.11.2024
Lötkolben-Ständer  Shop Berrybase 5,70 EUR 27.11.2024
Lötspitzenreiniger, bleifrei Shop Berrybase 6,50 EUR 27.112024
Schutzbrille Kinder Shop Obi 4,99 EUR 27.11.2024


181,83 EUR

howtosoldering_001.png

In der zweiten Abbildung seht ihr, wie ihr den Raspberry Pi Pico mit Hilfe eines Breadboards an die Pins anlöten könnt. Das Breadboard dient dabei als Halterung, um die Pins während des Lötens in der richtigen Position zu fixieren und sicherzustellen, dass alles gerade und stabil angebracht wird.

  1. Steckt die Pin-Leiste im passenden Abstand in das Breadboard, damit sie stabil fixiert ist.
  2. Setzt das Raspberry Pi Pico vorsichtig auf die Pin-Leiste, sodass alle Kontakte richtig ausgerichtet sind.

  3. Heizt den Lötkolben auf eine Temperatur von 300–320 Grad Celsius auf, um mit dem Löten zu beginnen.

howtosoldering_002.png

Als Nächstes könnt ihr mit dem Löten beginnen. In der dritten Abbildung seht ihr, wie ihr den Lötkolben optimal an den "Pin-Stellen" ansetzt. Haltet den Lötkolben möglichst horizontal, sodass er sowohl den Pin der Pinleiste als auch das Pinloch des Pico gleichzeitig berührt. Dadurch werden beide Bauteile gleichmäßig erwärmt, sodass das Lötzinn gut schmilzt und eine stabile Verbindung zwischen der Pinleiste und dem Pico entsteht.

Achtung:

Achtet darauf, weder zu viel noch zu wenig Lötzinn zu verwenden. Denkt daran, dass sowohl das Lötzinn als auch der Lötkolben sehr heiß werden und schwere Verbrennungen verursachen können. Seid daher besonders vorsichtig, wenn ihr lötet.

- Sorgt für ausreichend Platz an eurem Lötplatz, damit ihr sicher und bequem arbeiten könnt.
- Stellt sicher, dass der Lötkolben sicher abgestellt werden kann, am besten in einer dafür vorgesehenen Halterung.
- Vermeidet das direkte Einatmen der Lötdämpfe. Organisiert gegebenenfalls kleine Tischventilatoren oder Rauchabsauger, um die Luft abzuführen. (Zum Beispiel: Humo – Dein ganz persönlicher Lötrauchsauger)

Tipp:

Wenn das Lötzinn flüssig wird, wartet etwa 1 bis 3 Sekunden, bevor ihr den Lötdraht entfernt. Stellt euch vor, dass das Lötzinn sich ein wenig wie flüssige Farbe verhält, ähnlich wie beim Malen mit einem Pinsel. Keine Sorge, wenn es am Anfang nicht sofort klappt oder ihr zu wenig oder zu viel Lötzinn verwendet – das ist ganz normal und passiert jedem. Löten erfordert Übung und Geduld.

Aber sobald ihr den Dreh raus habt, werdet ihr sehen, wie viel Spaß das Löten macht!  (੭˃ᴗ˂)੭


Materialvorbereitung

Installation Thonny

Wir programmieren das Raspberry Pi Pico mit der Skriptsprache MicroPython in der kostenlosen Entwicklungsumgebung (IDE) Thonny. Dafür verwenden wir einen Computer oder Laptop.

Thonny https://thonny.org/
Micropython https://micropython.org/

Was ist eine IDE?

Eine IDE (Integrated Development Environment) ist eine Software, die euch beim Schreiben, Testen und Ausführen von Code (Programmen) unterstützt. Sie vereint viele hilfreiche Werkzeuge an einem Ort, darunter:

Was ist Thonny?

Thonny ist eine einfache und benutzerfreundliche IDE, die speziell für Python entwickelt wurde. Sie eignet sich besonders gut für Einsteiger*innen, die das Programmieren gerade erst lernen. Thonny bietet eine übersichtliche Benutzeroberfläche und viele hilfreiche Funktionen, die den Einstieg ins Programmieren erleichtern. Es ist ein großartiges Tool, um erste Schritte mit Python und MicroPython zu machen. 

drawing drawing

Installation von Thonny auf verschiedenen Betriebssystemen

Installation auf Windows

Installation auf Linux (Ubuntu)

sudo apt update

sudo apt install thonny

Installation auf macOS

Übung

Versuche nach der Installation, siehe unten, über die IDE Thonny eine Bibliothek zu installieren, zum Beispiel die Bibliothek 'NeoPixel'.

Materialvorbereitung

Das Raspberry Pi Pico mit Thonny programmieren

Um ein neues Raspberry Pi Pico zu programmieren, müssen wir es zunächst vorbereiten. Es mag anfangs nach vielen Schritten klingen, aber sobald ihr es einmal gemacht habt, geht der Rest richtig schnell! (｡•́‿ •̀｡) Wir teilen den Prozess in drei Schritte auf:

  1. Installation von MicroPython auf dem Raspberry Pi Pico
  2. Raspberry Pi Pico mit Thonny öffnen
  3. Ein Programm auf dem Raspberry Pi Pico speichern/laden

Installation von Micropython auf dem Raspberry Pi Pico

Während der Installation oder dem Laden von MicroPython auf das Raspberry Pi Pico trennt sich das Laufwerk automatisch vom Computer. Dies zeigt an, dass die Installation abgeschlossen ist. Zieht auf keinen Fall das Kabel während dieses Prozesses vom Pico ab, da dies die Installation unterbrechen und zu Fehlern führen könnte.

Sicherheit geht vor – lasst das Pico in Ruhe arbeiten! (˶ᵔ ᵕ ᵔ˶)

pico-click_v2.gif

Mit Thonny ein Programm auf dem Raspberry Pi Pico speichern/laden

Nachdem ihr Thonny geöffnet habt, könnt ihr über das Menü die Option Dateien/Files auswählen, um Dateien zu verwalten.

So könnt ihr eure Programme einfach verwalten und sicherstellen, dass sie immer an der richtigen Stelle gespeichert sind!

Achtet beim Speichern auf dem Raspberry Pi Pico darauf, dass die Datei den Namen main.py hat. Nur mit diesem Dateinamen erkennt das Pico euer Programm automatisch und führt es nach dem Starten aus. ᓚ₍ ^. .^₎

thonny-open-save_pico_002.pngRaspberry Pi Pico mit Thonny öffnen

Normalerweise kommuniziert Thonny automatisch mit dem Raspberry Pi Pico, sobald es angeschlossen ist. Wenn ihr Thonny geöffnet habt, geht wie folgt vor:

  1. Wählt im Menü die Option Dateien/Files aus.
  2. Im neuen Dialog könnt ihr das Raspberry Pi Pico als Speicherort auswählen.
  3. Anschließend könnt ihr eure main.py-Datei auf dem Pico finden, auswählen und öffnen.

So könnt ihr sicherstellen, dass euer Programm korrekt geladen und ausgeführt wird!

Nachdem ihr eure main.py zum Öffnen ausgewählt habt, könnt ihr das Programm in Thonny bearbeiten. Wenn ihr Änderungen vornehmt und auf Speichern klickt, wird das Programm automatisch auf dem Raspberry Pi Pico aktualisiert und gespeichert. So bleiben eure Änderungen direkt auf dem Pico erhalten! ¯\_(ツ)_/¯

thonny-open-save_pico_003.pngProgramm starten/stoppen

Nachdem ihr ein Programm erfolgreich auf das Raspberry Pi Pico gespeichert oder übertragen habt, könnt ihr es ausführen und bei Bedarf stoppen:

thonny_pico_004.png

Zusammenbau

drawing

Beispiel-Verkabelung (siehe Abbildung oben):
In der Abbildung werden rote, schwarze und grüne Kabel (Jumper) verwendet, die jeweils eine spezifische Funktion haben:

- Rot (Power/PWR): Liefert Energie an das Bauteil, damit es funktioniert.
- Schwarz (Ground/GRD): Schließt den Stromkreis und leitet überschüssige Energie ab.
- Grün (Data): Überträgt die Daten zwischen dem Raspberry Pi Pico und dem Bauteil.

Vorbereitung:

Stellen Sie sicher, dass Sie alle benötigten Komponenten haben: Raspberry Pi Pico, OLED-Display (SSD1306), Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensor (DHT22), Jumper-Kabel, einen Widerstand (4,7 kΩ) und ein Breadboard.

a) Stromversorgung einrichten:

b) Temperatur-/Luftfeuchtigkeitssensor DHT22 anschließen:

Hinweis:

Ein Pull-up-Widerstand (meist 4,7 kΩ) ist erforderlich, um die Datenleitung stabil auf "High" zu halten und Kommunikationsprobleme mit dem DHT22-Sensor zu vermeiden. Er stellt sicher, dass der Sensor seine Daten zuverlässig an den Mikrocontroller übertragen kann.

c) OLED Display SSD1306 anschließen:

Der Code

Hier ist ein Beispielcode für eure Programmierung in Micropython in der IDE Thonny auf dem Raspberry Pi Pico.

Ihr könnt diese Code Kopieren und in eine Datei namens 'main.py' speichern. Die Bezeichnung ist entscheidend, damit das Raspberry Pi Pico euren Code versteht!

Ganz besonders ist, dass ihr aber nicht nur diese Datei benötigt, sondern auch eine Datei, wo der Code gespeichert ist, welcher das Display steuert. Diesen könnt ihr hier Herunterladen -> ssd1306.py. Beide Dateien speichert ihr dann über die IDE Thonny auf euer Raspberry Pi Pico. :)

from machine import Pin, I2C
#
import time
import utime
import framebuf
#
import dht
from ssd1306 import SSD1306_I2C
#
# OLED pixel definition (WxH)
WIDTH  = 128 
HEIGHT = 32
# I2C0 pin assignments
SCL = 5
SDA = 4
# DHT22 sensor
sensor = dht.DHT22(Pin(2))
# Initialize I2C0, Scan and Debug print of SSD1306 I2C device address
i2c = I2C(0, scl=Pin(SCL), sda=Pin(SDA), freq=200000)
# Initialize OLED
oled = SSD1306_I2C(WIDTH, HEIGHT, i2c)

# Initialize LED (Pin 25)
led = machine.Pin(25,machine.Pin.OUT)
# Toggle LED functionality
def BlinkLED(timer_one):
    led.toggle()
# Initialize timer_one. Used for toggling the on board LED
timer_one = machine.Timer()
# timer_one initialization for on board blinking LED at 200ms interval
timer_one.init(freq=5,mode=machine.Timer.PERIODIC,callback=BlinkLED)

while True:
    time.sleep_ms(250)
    sensor.measure()
    oled.fill(0)
    temp = sensor.temperature()
    hum = sensor.humidity()
    oled.text("Temp. {} C".format(temp),5,5)
    oled.text("Feucht. {:.0f} % ".format(hum),5,15)
    #Show display
    oled.show()
    # Wait for Five seconds. Then proceed to collect next sensor reading.
    time.sleep_ms(5000)

Ablauf

Der Ablauf kann aufgeteilt werden. Die Empfehlung ist, die Vorbereitung (1. Phase) von den restlichen Phasen zu trennen. Dabie können alle Phasen auch individuell an die Bedingungen der jeweiligen Räume, Teilnehmenden angepasst werden und stellen einen Vorschlag-Katalog dar. So kann jede Phase (2. bis 5. Phase) auch an je einen Tag stattfinden oder, wenn die Teilnehmenden sehr schnell und motiviert sind, auch an 1-2 Tagen. 

Projektphasen Beschreibungen Dauer
1. Phase Vorbereitung (Projektanleitende) 135-270 Minuten
 Material Bereitet das Material und Werkzeuge vor. Testet am besten selbst ob alle Bauteile zusammen funktionieren. Zum Beispiel müssen die Pins an das Raspberry Pi Pico angelötet werden. Druck ggf. unsere Zusatzmaterielien bei Downloads aus. Baut ggf. ein Demomodell zusammen, damit die Teilnehmenden noch eine taktiles Anschauungsobjekt haben. Habt ihr Computer, Laptops oder sogar Raspberry PI 400 in euren Einrichtungen? Sehr gut! Diese könnt ihr verwenden um Thonny, die Programmierumgebung für Micropython zu installieren. Dazu mehr im Abschnitt Materialvorbereitung 

https://wiki.gestaltwasdigital.org/books/progress-mini-temperatur-und-luftfeuchtigkeitsanzeige-mit-dem-raspberry-pi-pico/chapter/materialvorbereitung
 60-120 Minuten
 Setting/Inhalt

Überlegt euch, gerne im Team, wie das Projekt an den Lebenswelten der Teilnehmenden anknüpfen kann (z.B. Temperaturen messen nach dem Lüften messen etc.). Überlegt euch Rollen für die Gruppen der Teilnehmenden. Recherchiert ggf. gezielt nach Personen, die intersektionale Perspektiven repräsentieren und als Vorbilder für verschiedene Rollen dienen können (z. B. Programmierer*innen, Erfinder*innen, Wissenschaftler*innen). Überlegt euch Beispiele, wie das Projekt in verschiedenen Lagen eingesetzt werden kann. Seid kreativ und geht gerne über die Möglichkeiten des Projektes hinaus. Spielt ggf. den Workshop exemplarisch durch. Gerne auch mit der Programmierumgebung Thonny, um sich den Code anzusehen.

 60-120 Minuten
Projektarbeit Bereitet Projektboxen für die Gruppen der Teilnehmer*innen vor. Dort können schon alle Materialien für das Projekt beinhaltet sein. Bereitet Stifte und Papier vor, damit sich die Gruppen Notizen machen können. Gebt den Gruppen ggf. die Möglichkeit sich einen Gruppennamen zu geben, der an die eigene Projektbox angebracht werden kann. Wenn ihr die Möglichkeit habt bereitet Snack, Getränke vor (vielleicht kann das gemeinsame vorbereiten von Snacks und Getränken und der 'Arbeitsplätze' auch Teil des Projektes sein). Wenn ihr die Möglichkeit habt, versucht das Projekt mit 2 Fachpersonen durchzuführen. 15-30 Minuten
2. Phase Ankommen - Inhaltliche Vorbereitung (Projektarbeit/Workshop) 65-110 Minuten
Start

 Macht ggf. einen kleinen Check-In / Willkommensrunde, wo ihr nachfragt, was das 'Zuckerstück' des heutigen Tages war/ist oder was sich die Teilnehmenden für den Tag wünschen. Macht gemeinsame Regeln für die Projektarbeit aus und notiert diese auf ein Blatt Papier / Plakat (lasst die Teilnehmenden dieses Plakat unterschreiben). 15-20 Minuten
Kontextualisierung

 Startet mit einer Ideensammlung, z.B. wozu ein Temperatur-/Feuchtigkeitssensor einesetzt werden kann und vielleicht sogar sehr wichtig ist, ggf. im Kontext von anderen Technologien (z.B. Weltraumstationen, Kühlschränke, Gärten, Heizungen). Verbindet das vielleicht mit einer gemeinsamen Recherche im Internet, mit Bildern, schaut ggf. 1 bis 2 Videos (vielleicht findet ihr Informationen zu vernetzten Dingen [dem Internet of Things]). Nutzt auch gerne KI-Systeme für die Recherche. Vielleicht gibt es ja sogar den Raum ein kleines Portrai von verschiedenen Erfinder*innen, Programmier*innen oder entsprechenden Persönlichkeiten, welche making betreiben zu erstellen und eine kleine Gallerie anzufertigen. Überlegt gemeinsam, gerne auch wieder mit Recherchen, welche Rollen es in einem Team braucht, um beispielsweise ein Wetterstation zu bauen (z.B. Physiker- und Materialwissenschaftler*in, Elektronik-Ingenieur*in, Softwareentwickler*in, Tester*in und Designer*in/Marketing). 30-60 Minuten
Gruppenfindung

Gebt den Teilnehmer*innen die Möglichkeit sich in 2er bis 3er Gruppen zusammen zu finden. Gebt ihnen Zeit, sich einen Namen für ihre Gruppe auszudenken. Knüpft an die Kontextualisierungs-Phase an und gebt den Gruppen die Möglichkeit Rollen in ihrer Gruppe zu verteilen (diese Rollen können bei einem anderen Projekttag ggf. auch getauscht werden). Lasst die Gruppen kurz begründen, weswegen sich diese für diese Rollen entscheiden haben. Lasst anschließend die Gruppen ihren Gruppennamen kurz vorstellen, wie diese zu ihren Gruppennamen gekommen sind. Verteilt nun die Projektboxen und lasst diese von den Gruppen mit deren Teilnehmer*innennamen und Gruppennamen beschriften. Dass soll .

 20-30 Minuten
3. Phase Praktische Arbeit (Projektarbeit/Workshop) 25-50 Minuten
Material
Zusammenbau		 Gebt nun die Projektboxen aus, gebt ggf. nochmal Hinweise, wie alle Bauteile zusammengebaut werden und last die Gruppen arbeiten. Hier können auch individuelle Hilfestellungen gegeben werden. 15-30 Minuten
Projekt testen Probiert die zusammengebauten Projekte-Set aus! Wird die Temperatur und Luftfeuchtigkeit angezeigt und sind die Werte ähnlich? Was passiert, wenn ihr den Sensor etwas anhaucht, welche Werte werden angezeigt? Schaut hier nochmal die Beschreibung der Bauteile an. Wo könnten diese Verwendet werden? 10-20 Minuten
4. Phase (Um)Programmierung (Projektarbeit/Workshop) 25-55 Minuten
Raspberry Pi Pico
anschließen		 Schließt das Raspberry Pi Pico an einen Computer, Laptop, Raspberry Pi 400 mit einen MicroUSB zu USB-A an.  5-10 Minuten
Code öffnen und
verändern		 Öffnet die Programmierumgbung Thonny und öffnet den Code auf den Raspberry Pi Pico. Sucht euch die Zeilen raus, wo der Text "Temp. {} C" und "Feucht. {:.0f} % " raus und recheriert die Bedeutung der Zeilen. Verändert zum Beispiel die reihenfolge der Anzeige von "Temp." und "Feuchtigkeit". 15-30 Minuten
Code erweitern Fügt weitere zeichen für die Anzeige hinzu und prüft, ob diese richtig angezeigt werden. Überlegt gut, welche zeichen ihr verwenden wollt, denn so viel Platz habt ihr nicht auf dem OLED-Display. 5-15 Minuten
5. Phase Reflexion (Projektarbeit/Workshop) 35-100 Minuten
Recap 1 Gruppenarbeit Gebt den Gruppen die Möglichkeit sagen, was ihnen mit den eigenen Gruppenteilnehmer*innen gefallen hat. Jede Person schreibt dabei für sich individuell auf oder überlegt sich einen Satz. Nun tragen alle Gruppenteilnehmer*innen, angeleitet von den Workshopleitungen, ihre Sätze for. Etabliert ggf. ein Ritual nach jedem vorgetragenen Satz (z.B. gemeinsames klopfen auf den Tisch, Füße trampeln, Fingerschnipsen). 15-35 Minuten
Recap 2
Gruppenarbeit		 Nun sollen die Gruppen gemeinsam überlegen, was sie ggf. das nächste mal anders machen würden und was sie für das Projekt bräucht, um des besser zu durchzuführen! Wenn es die Möglichkeit gibt, sollen die Gruppen ihre Gedanken gemeinsam vorstellen. 10-20 Minuten
Abschluss Gebt den Teilnehmenden ein Feedback, was ihr toll fandet, was ihr beobachtet habt und was ihr euch wünscht. Gebt ausblicke, was noch so im Rahmen dieses Workshops möglich ist. Diskutiert mit den Teilnehmenden über Anschluss Projekte 10-45 Minuten

Zitation

Autor*in

Lizenz

Veröffentlichung

APA-Zitierweise

Pröhl, M. (2023, July 12). Mini Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsanzeige mit dem Raspberry Pi Pico. JFF – Jugend Film Fernsehen e. V. (Berlin). Fit for Gestalt Was Initiative. Abgerufen von https://wiki.fitforgestaltwas.org/books/led-gluhwurmchen

Harvard-Zitierweise

Pröhl, M. (2023) Mini Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsanzeige mit dem Raspberry Pi Pico. [Online] Berlin: JFF – Jugend Film Fernsehen e. V. for Fit for Gestalt Was Initiative. Verfügbar unter: https://wiki.fitforgestaltwas.org/books/led-gluhwurmchen (Zugriff am: 12 July 2023).

LaTeX bibtex-Zitationscode

Hier ist ein Beispielcode für die Zitation für LaTeX in der bibtex-Schreibweise

@misc{proehl2023,
  author = {Pröhl, Michelle},
  title = {Mini Temperatur- und Luftfeuchtigkeitsanzeige mit dem Raspberry Pi Pico},
  year = {2023},
  address = {Berlin},
  publisher = {JFF – Jugend Film Fernsehen e. V.},
  note = {Für: Fit for Gestalt Was Initiative},
  url = {https://wiki.fitforgestaltwas.org/books/led-gluhwurmchen},
  urldate = {2023-07-12}
}

ssd1306-dht22-pico-bb2.jpg

Downloads