Den Micro:bit verstehen – Hardware im Detail

Du hast bereits deine ersten erfolgreichen Programme geschrieben und deinen Micro:bit zum Leuchten gebracht! Herzlichen Glückwunsch! Bevor wir in noch komplexere Projekte eintauchen, ist es wichtig, die einzelnen Komponenten deines Micro:bit genauer kennenzulernen. Was steckt alles auf diesem kleinen Board und wie können wir es in unseren Programmen nutzen?

Die Vorderseite des Micro:bit: Deine Benutzeroberfläche

1. Die LED-Matrix (25 LEDs):

   • Das auffälligste Merkmal! Diese 5x5-Matrix aus roten LEDs ist dein primäres Ausgabegerät. Du hast sie bereits genutzt, um Text und Symbole anzuzeigen.
   • Funktion: Zeigt Zahlen, Buchstaben, Symbole, Grafiken oder sogar einfache Animationen.
   • Programmier-Blocks: zeige LEDs, zeige Zeichenfolge, zeige Symbol.
   • Praxis-Tipp: Jede LED kann einzeln über ihre Koordinaten (x, y) von 0 bis 4 angesteuert werden, wobei (0,0) oben links ist.

2. Taste A und Taste B:

   • Diese zwei physikalischen Tasten sind deine Haupteingabegeräte am Micro:bit selbst.
   • Funktion: Erkennen, ob sie gedrückt wurden. Ideal für interaktive Programme, Spiele oder zur Steuerung von Funktionen.
   • Programmier-Blocks: wenn Taste A gedrückt, wenn Taste B gedrückt, wenn Taste A+B gedrückt.
   • Praxis-Tipp: Du kannst den Micro:bit auch so programmieren, dass er auf das gleichzeitige Drücken beider Tasten (A+B) reagiert.

Die Rückseite des Micro:bit: Das Gehirn und die Sensoren

1. Der Hauptprozessor (das "Gehirn"):

   • Der unscheinbarste, aber wichtigste Chip. Er führt all deine Programme aus und steuert die anderen Komponenten.
   • Funktion: Verarbeitet Befehle, speichert Daten und koordiniert alle Operationen.

2. Beschleunigungssensor (Accelerometer):

   • Misst die Beschleunigung in drei Richtungen (X, Y, Z). Das heisst, er erkennt, wenn der Micro:bit bewegt, geschüttelt, gekippt oder freiem Fall ausgesetzt wird.
   • Funktion: Ideal für Bewegungsspiele, Schrittzähler, Neigungssensoren oder zur Erkennung von Erschütterungen.
   • Programmier-Blocks: wenn geschüttelt, wenn gekippt, Beschleunigung (mg).

3. Kompass (Magnetometer):

   • Ein digitaler Kompass, der die Stärke und Richtung magnetischer Felder misst. Er kann die Ausrichtung des Micro:bit relativ zum Erdmagnetfeld bestimmen.
   • Funktion: Kann als Kompass, zur Erkennung von Metall oder zur Messung magnetischer Aktivität verwendet werden.
   • Programmier-Blocks: Kompass-Wert (Grad).
   • Wichtig: Der Kompass muss oft kalibriert werden, indem du den Micro:bit im Kreis bewegst, bis die LEDs ein Muster bilden. MakeCode führt dich dabei automatisch an.

4. Temperatursensor:

   • Ein kleiner Sensor, der die Umgebungstemperatur misst. Er befindet sich oft im Hauptprozessor, daher misst er eher die Chiptemperatur, die nah an der Umgebungstemperatur liegt.
   • Funktion: Kann als einfaches Thermometer oder für Temperaturüberwachungs-Projekte genutzt werden.
   • Programmier-Blocks: Temperatur (°C).

5. Radio & Bluetooth-Antenne:

   • Der Micro:bit kann drahtlos mit anderen Micro:bits kommunizieren (Radio) oder mit Bluetooth-fähigen Geräten (z.B. Smartphones, Tablets).
   • Funktion: Ermöglicht die drahtlose Steuerung von Robotern, den Datenaustausch zwischen Micro:bits oder die Verbindung zu Apps.
   • Programmier-Blocks: Radio senden, Radio empfangen.
   • Wichtig: Im Radio-Modus müssen alle Micro:bits, die miteinander kommunizieren sollen, die gleiche "Radio-Gruppe" (eine Zahl) eingestellt haben.

6. Reset-Taste:

   • Die kleine Taste auf der Rückseite.
   • Funktion: Startet das aktuell geladene Programm neu. Nützlich, wenn dein Programm "hängt" oder du es einfach noch einmal von vorne starten möchtest.

7. USB-Anschluss:

   • Für die Stromversorgung und die Übertragung deiner Programme vom Computer auf den Micro:bit.
   • Funktion: Datenübertragung und Stromversorgung.

8. Batterieanschluss (JST):

   • Hier kannst du ein Batteriefach anschliessen (meist für 2x AAA-Batterien), um den Micro:bit mobil zu betreiben, ohne ihn am Computer anzuschliessen.
   • Funktion: Mobile Stromversorgung.

Die goldenen Pins: Dein Tor zur Aussenwelt

Am unteren Rand des Micro:bit befinden sich die goldenen Anschluss-Pins. Dies sind die Schnittstellen, über die du den Micro:bit mit externen elektronischen Bauteilen verbinden kannst, wie LEDs, Motoren, weitere Sensoren oder spezielle Erweiterungsboards (wie das Micro:maqueen oder das Kitronik Inventor's Kit!).

• Grosse Pins (0, 1, 2, 3V, GND):

  • 0, 1, 2: Dies sind GPIO-Pins (General Purpose Input/Output). Du kannst sie als Ein- oder Ausgänge programmieren:
    • Ausgang: Sende ein Signal (Strom an/aus), um z.B. eine LED leuchten zu lassen oder einen Summer zu aktivieren.
    • Eingang: Lese ein Signal von einem angeschlossenen Taster oder Sensor.
  • 3V: Dies ist ein Ausgang für 3 Volt Strom. Du kannst ihn verwenden, um kleine elektronische Bauteile mit Strom zu versorgen.
  • GND (Ground/Masse): Dies ist der Nullpunkt des Stromkreises. Jeder Stromkreis, den du mit dem Micro:bit baust, benötigt eine Verbindung zu GND. Stell es dir wie den "Rückweg" des Stroms vor.

• Kleinere Pins: Entlang des unteren Randes gibt es viele kleinere goldene Pins (z.B. P3 bis P20). Diese bieten noch mehr Anschlussmöglichkeiten, sind aber feiner und werden oft mit speziellen "Edge Connectors" oder Erweiterungsboards genutzt.

Praxis-Tipp für die Pins: Beim Verkabeln ist es super wichtig, dass du immer GND verwendest, damit der Stromkreis geschlossen ist!

Du kennst nun die wichtigsten Bestandteile deines Micro:bit. Dieses Wissen ist die Grundlage für alle weiteren Projekte, insbesondere wenn wir bald externe Komponenten und Erweiterungs-Kits ins Spiel bringen werden. Im nächsten Abschnitt kannst du dann auswählen, ob du dich der spannenden Welt der Robotik mit dem Micro:maqueen oder der vielseitigen Elektronik mit dem Kitronik Inventor's Kit widmen möchtest!