Möglichkeiten und Grenzen im Alltag
Selbst gebaute Steuerungen sind praktisch. Sie haben aber Grenzen bei Sicherheit, Dauerbetrieb und Wartung.
Das lernst du heute
- Ich kann Einsatzmöglichkeiten selbst entwickelter Steuerungen nennen.
- Ich kann Grenzen begründen.
- Ich kann die Betriebsdauer mit Akku berechnen.
Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Verschiedene Lösungen vergleichen
Nicht jede Aufgabe braucht einen Mikrocontroller. Soll eine Lampe nur an- und ausgehen, reicht ein einfacher Schalter. Ein Mikrocontroller lohnt sich, wenn ein Gerät auf Sensoren reagieren, Zeiten einhalten oder seinen Ablauf ändern soll. Mit einem Mikrocontroller kannst du viel bauen: ein Nachtlicht, eine Erinnerung zum Gießen von Pflanzen oder ein Modell einer Schranke. Solche Steuerungen sind billig und leicht anzupassen. Du kannst sie genau auf deinen Bedarf zuschneiden. Sie haben aber Grenzen. Selbst gebaute Geräte sind oft nicht ausreichend geprüft. Bei Heizung, Bremsen oder Geräten an 230 V dürfen sie nicht eingesetzt werden. Dort schreiben Regeln geprüfte Produkte und Fachleute vor. Auch die Energie ist begrenzt. Ein Akku hat eine Kapazität in mAh. Teilst du sie durch den Verbrauch in mA, erhältst du die Betriebsdauer in Stunden. Bei 2000 mAh und 20 mA sind das 100 Stunden. Dazu kommen Wartung, Staub, Wasser und Fehler im Programm. Frage immer: Was passiert, wenn die Steuerung ausfällt?
| Möglichkeit | Grenze |
|---|---|
| billig und anpassbar | oft nicht geprüft |
| gut zum Lernen und Ausprobieren | nicht für Heizung, Bremsen oder 230 V |
| klein und sparsam | Akku begrenzt, Wartung nötig |
Betriebsdauer berechnen
- Gegeben: Akku 2000 mAh, Verbrauch 20 mA.
- Formel: Dauer = Kapazität : Verbrauch.
- Rechnung: 2000 : 20.
- Ergebnis: 100 Stunden.
Ich verstehe das noch nicht
Such dir aus, was dir hilft.
Noch einfacher erklärt
Eigene Steuerungen sind gut zum Lernen.
Für Sicherheit gibt es geprüfte Geräte.
Der Akku begrenzt die Zeit.
Ein Beispiel
Ein Nachtlicht aus dem Technikraum darf ausfallen. Eine Bremse am Fahrrad darf es nicht. Darum sind Bremsen geprüft und genormt.
Schritt für Schritt
Du bewertest eine Idee für eine Steuerung.
- Beschreibe die Aufgabe.
- Frage, was bei einem Ausfall passiert.
- Prüfe den Energiebedarf.
- Entscheide: selbst bauen oder geprüftes Gerät?
Mit einem Bild erklärt
| Idee | Selbst bauen? |
|---|---|
| Nachtlicht-Modell | ja, mit Batterie |
| Heizungsregler | nein, geprüftes Gerät |
| Modell einer Schranke | ja, mit Batterie |
Zur Grundlage zurück
- Verschiedene Lösungen vergleichen – Du kannst Lösungen vergleichen.
Jetzt zusammen
Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.
Ein Akku hat 1000 mAh. Die Steuerung braucht 10 mA. Wie viele Stunden hält der Akku?
Zeig mir den ersten Schritt
Teile die Kapazität durch den Verbrauch.
Lösung ansehen
Lösung: 100
1000 : 10 = 100 Stunden.
Jetzt du
Jetzt probierst du es allein.
Ein Akku hat 1500 mAh. Die Steuerung braucht 30 mA. Wie viele Stunden hält der Akku?
Zeig mir den ersten Schritt
1500 : 30.
Lösung ansehen
Lösung: 50
1500 : 30 = 50 Stunden.
Tipp: Frage bei jeder Idee: Was passiert im schlimmsten Fall, wenn die Steuerung ausfällt?
Merksatz: Dauer in Stunden = Kapazität in mAh : Verbrauch in mA. Wichtige Sicherheitsfunktionen gehören in geprüfte Geräte.
Typischer Fehler: Viele glauben, ein Programm sei immer fehlerfrei. Auch Programme enthalten Fehler und müssen getestet werden.
Mini-Quiz
5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.
Lösung ansehen
Lösung: Zum Lernen und für Modelle mit Batterie
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Lösung: Stimmt nicht
Frage 3 Ein Akku hat 2400 mAh. Die Steuerung braucht 40 mA. Wie viele Stunden hält der Akku?
Zeig mir den ersten Schritt
2400 : 40.
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Lösung: 60
2400 : 40 = 60 Stunden.
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Lösung: Sie ist oft nicht auf Sicherheit geprüft.
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Lösung: Stimmt
Geschafft
Eigene Steuerungen sind günstig und flexibel. Bei sicherheitswichtigen Aufgaben brauchst du geprüfte Geräte.
Kannst du das schon?
Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.
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