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Technik

Ein Steuerprogramm Schritt für Schritt

Ein Programm besteht aus Befehlen, die nacheinander ablaufen. Ein Ablaufplan hilft beim Planen.

  • ca. 11 Minuten
  • Klasse 8
  • Niveau: Standard

Das lernst du heute

  • Ich kann eine Steuerung als Folge von Befehlen schreiben.
  • Ich kann die Dauer eines Ablaufs berechnen.
  • Ich kann einen einfachen Ablaufplan lesen.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Eingänge und Ausgänge

Ein Steuerprogramm ist eine Liste von Befehlen. Der Mikrocontroller führt sie von oben nach unten aus. Ein Befehl kann ein Bauteil einschalten, eines ausschalten oder eine Weile warten. Wir schreiben die Befehle in Worten, damit sie zu jeder Programmierumgebung passen. Beispiel für das Modell einer Ampel für Autos: Schalte Rot an. Warte 6 Sekunden. Schalte Gelb zusätzlich an. Warte 1 Sekunde. Schalte Rot und Gelb aus und Grün an. Warte 5 Sekunden. Schalte Grün aus und Gelb an. Warte 2 Sekunden. Schalte Gelb aus. Die Zeiten zählst du zusammen: 6 + 1 + 5 + 2 = 14 Sekunden für einen Durchlauf. Plane vorher mit einem Ablaufplan: Kästchen für Befehle, Pfeile für die Reihenfolge. Teste dein Programm erst mit Leuchtdioden an einer Batterie oder Schutzkleinspannung.

Ablauf einer Modell-Ampel.
Nr.BefehlDauer
1Rot an, warten6 s
2Rot und Gelb an, warten1 s
3Grün an, warten5 s
4Gelb an, warten2 s

Die Dauer berechnen

  1. Lies die Zeiten ab: 6 s, 1 s, 5 s, 2 s.
  2. Addiere: 6 + 1 = 7.
  3. 7 + 5 = 12.
  4. 12 + 2 = 14. Ein Durchlauf dauert 14 Sekunden.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Befehl 1, dann Befehl 2, dann Befehl 3.

Das Gerät macht alles der Reihe nach.

Warten gehört dazu.

Ein Beispiel

Beispiel

Beim Backen gilt eine Reihenfolge: erst mischen, dann backen, dann auskühlen. Ein Programm folgt ebenso einer Reihenfolge.

Schritt für Schritt

Du berechnest die Dauer eines Ablaufs.

  1. Schreibe alle Wartezeiten auf.
  2. Addiere sie der Reihe nach.
  3. Schreibe die Einheit dazu.
  4. Prüfe, ob alle Bauteile wieder aus sind.

Mit einem Bild erklärt

SchrittZeit bisher
Rot an, 6 s6 s
Rot und Gelb, 1 s7 s
Grün, 5 s12 s
Gelb, 2 s14 s

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Ein Programm schaltet eine Leuchtdiode 3 Sekunden an und 2 Sekunden aus. Wie viele Sekunden dauert der Ablauf?

Zeig mir den ersten Schritt

Addiere beide Zeiten.

Lösung ansehen

Lösung: 5

3 s + 2 s = 5 s.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Ein Programm: LED an, 3 s warten, LED aus, 2 s warten, LED an, 4 s warten, LED aus. Wie lange dauert der Ablauf in Sekunden?

Zeig mir den ersten Schritt

Zähle alle Wartezeiten zusammen.

Lösung ansehen

Lösung: 9

3 + 2 + 4 = 9 Sekunden.

Tipp: Schreibe zuerst auf, was nacheinander passieren soll. Erst danach programmierst du.

Merksatz: Programm = Befehle in fester Reihenfolge. Die Dauer ist die Summe aller Wartezeiten.

Typischer Fehler: Viele vergessen, ein Bauteil wieder auszuschalten. Dann bleibt es einfach an.

Prüfen

Mini-Quiz

5 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 In welcher Reihenfolge führt ein Mikrocontroller die Befehle aus?
Lösung ansehen

Lösung: Von oben nach unten, einen nach dem anderen

Frage 2 Eine Modell-Ampel zeigt Rot 8 s, Rot und Gelb 1 s, Grün 6 s, Gelb 2 s. Wie lange dauert ein Durchlauf in Sekunden?

Zeig mir den ersten Schritt

Addiere alle vier Zeiten.

Lösung ansehen

Lösung: 17

8 + 1 + 6 + 2 = 17 Sekunden.

Frage 3 Ein Ablaufplan zeigt die Reihenfolge der Schritte.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 4 Man muss ein Bauteil im Programm nie ausschalten.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 5 Was gehört in einen Ablaufplan?
Lösung ansehen

Lösung: Befehle und ihre Reihenfolge

Geschafft

Ein Steuerprogramm besteht aus Befehlen, die nacheinander ablaufen. Mit einem Ablaufplan planst du es vorher.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

Übungsheft Steuern und programmieren

Kurz erklärt, 43 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

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