In Zusammenarbeit den Fachschaften Physik und Informatik entstand die Idee, in einem neuen Unterrichtskonzept eine Einführung in die Programmierung mit einem Exkurs in die Mess-, Steuer- und Regelungstechnik zu verbinden.
Im Unterricht werden die Schüler ein eigens für diese Zwecke entworfenes Mikrorechnerboard bestücken, in Betrieb nehmen und später programmieren. Die Zentraleinheit besteht aus einem 16-MHz RISC-Prozessor der Firma Atmel mit 8 kByte Flash-Speicher.
Das Board hat folgende Eigenschaften:
- 3 Leuchtdioden zur Ausgabe, 2 Taster zur Eingabe,
- Piezo Schallwandler zur Tonausgabe
- serielle Schnittstelle zur Kommunikation mit dem PC,
- 6 Kanal 10-Bit ADC für Spannungsmessungen,
- 2 Potentiometer zur Simulation von veränderlichen Spannungen,
- 2-Kanal Motortreiber mit Einstellung der Drehrichtung und Drehzahl,
- Batteriegepufferte Echtzeituhr mit Datumsfunktion,
- LC-Display mit 2×16 Zeichen zur Textausgabe,
- 8 Portteiber für größere Lasten, und 2 Relais mit Wechsler,
- IR-Fernbedienung,
- 32 kByte EEProm für Messwerte und
- I2C-Bus für Erweiterungen.
Alle Anschlüsse des Prozessors sind frei zugänglich und können flexibel mit kleinen Steckbrücken an andere Bausteine angeschlossen werden.
Die Software zur Programmierung des Boards ist frei erhältlich und kann unter diesem Link herunter geladen werden.
Der Aufbau eines solchen Experimentierboards durch eine ganze Klasse erfordert eine hohe Anfangsinvestiton, die wir unseren Sponsoren verdanken.
Ganz besonders bedanken wir uns an dieser Stelle bei AMD Saxony LLC & Co. KG vetreten durch Frau Gertel. Sie hat uns in der Planungsphase des Projektes ermuntert und durch die finanzielle Unterstützung das Projekt überhaupt ermöglicht.
Danken möchten wir auch Qimonda Dresden GmbH & Co. OHG, vertreten durch Frau Opitz. Im vergangenen Schuljahr (2006/07) konnten wir durch ihre Unterstützung den TU-VDE Roboterwettbewerb gewinnen. In diesem Schuljahr unterstützt uns das Unternehmen direkt bei der schulischen Ausbildung im naturwissenschaftlichen und informatischen Bereich.
Die Herstellung einer doppelseitigen Leiterplatte mit Durchkontaktierungen, Lötstopp-Lack und Bestückungsaufdruck ist mit einfachen Mitteln nicht möglich. Wir danken an dieser Stelle bei FUBA PRINTED CIRCUITS GMBH, vertreten durch Herrn Halmel, für die technische Beratung und Herstellung der Leiterplatten.