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LF07 - FI-ITSE - Raspi - 22/23
LS7.2: Raumklima temperaturgeführt regeln
Wie sind Sie in den letzten Unterrichtsstunden zurecht gekommen? Geben Sie ein Feedback.
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Abschlussbedingungen
Als erledigt kennzeichnen
◄ M2.5: Soviel Energie benötigt das Internet
Direkt zu:
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Ankündigungen
Information Methode Gruppenpuzzle
Rahmenlehrplan Lernfeld 7 - Erläuterungen (5min)
Kompetenzen und Inhalte
Wussten Sie schon? Wikipedia definiert cyber physische Systeme ...
Wussten Sie schon? Wirtschaftslexikon Gabler bezeichnet cyber physische Systeme ...
Wussten Sie schon? Smartfactory sagt zu cyber physischen Systemen ...
Aufgabenbeschreibung und Einführung (15min)
Ist mein Raspberry Pi einsatzbereit?
A1.0: Zielsystem (Raspberry Pi) vorbereiten (30min)
Wahl der Stammgruppen für Klassenblock 1
Wahl der Stammgruppen für Klassenblock 2 (falls mehrere Klassen gleichzeitig diesen Kurs nutzen)
Wahl der Stammgruppen für Klassenblock 3 (falls mehrere Klassen gleichzeitig diesen Kurs nutzen)
Arbeitsräume für die Stammgruppen
Was ist ein Gruppenpuzzle?
A1.1: Überblick verschaffen (45min)
Wahl der Expertengruppen für Klassenblock 1
Wahl der Expertengruppen 2(falls mehrere Klassen gleichzeitig diesen Kurs nutzen)
Wahl der Expertengruppen für Klassenblock 3(falls mehrere Klassen gleichzeitig diesen Kurs nutzen)
A1.2: Informationsmaterial erstellen innerhalb der Expertengruppen (180 min)
Arbeitsräume für die Expertengruppen
A1.3: Gruppenvorträge Temperaturerfassung, ReST-Cloud, ReST-Webserver, MQTT und Node-RED halten (45min)
Zu A1.3: Bewertungsmatrix Fachvortrag Temperaturmessung
Zu A1.3: Bewertungsmatrix Fachvortrag MQTT
Zu A1.3: Bewertungsmatrix Fachvortrag ReST-Cloud
Zu A1.3: Bewertungsmatrix Fachvortrag ReST-Webserver
Zu A1.3: Bewertungsmatrix Fachvortrag Node-RED
A1.4: Netzwerkprotokoll zur Datenübertragung begründet auswählen (15min)
A1.5: Stellen Sie im Team die Temperaturmessdaten nach dem von Ihnen gewählten Verfahren zur Verfügung (270 min)
A1.6: Diskutieren Sie Ihre Lösung mit anderen (20min)
Wie sind Sie in den letzten Unterrichtsstunden zurecht gekommen? Geben Sie ein Feedback.
A1.7 - Eigenschaften von IoT Protokollen zuordnen (60 min)
zu A1.7: Tabellendokument für Lehrkräfte
A1.8: Vorstellung der Arbeitsergebnisse (20 min)
Vorbereitung auf die Klassenarbeit LF07, Lernsituation 1
Versicherung der eigenständigen Bearbeitung der Leistungsüberprüfung
A1.7 - Pythonprogramme im Zielsystem
zu M1.1.2: Lösungsvorschlag - Erste Schritte Temperatursensor auslesen
zu M1.1.3: Lösungsvorschlag - Python-Programm zum Auslesen des Temperatursensors
M1.5: Analog Digital Umsetzung
Kreuzworträtsel Lernsituation 1
Kompetenzen und Inhalte
Aufgabenbeschreibung und Einführung (10min)
A2.1: Video zum Regelkreis
A2.2: Video zum Zweipunktregler
A2.3: Video zur Struktogrammerstellung eines Zweipunktreglers
A2.4: Informationen zur Regelstrecke sichten (90min)
M2.4a: Elektronikkomponenten des Aktors (RGB-LED oder Lüfter) und deren Ansteuerung vom RPi
M2.4b: Software/ Algorithmus zum Auslesen des Regelwertes (Istwertes) aus der adafruit Cloud
M2.4c: Software/ Algorithmus zum Auslesen des Regelwertes (Istwertes) aus einem MQTT Broker
M2.4d: Software/ Algorithmus zum Auslesen des Regelwertes (Istwertes) aus dem eigenen Webserver
A2.5: Lüftermotoransteuerung planen (90min)
A2.5a: Lüftermotoransteuerung planen - Stromstärke ermitteln (15min von 90min)
A2.6: Software/ Algorithmus zur Implementierung eines Zweipunktreglers (30min)
A2.7: Klassendiagramm für Lüfter erstellen (30min)
A2.8: Software/ Algorithmus zur Implementierung der Lüfterklasse vervollständigen (20min)
A2.9a: Klasse für den Cloudservice ergänzen-Basisniveau (45min)
A2.9b: Klasse für den Cloudservice erstellen-Expertenniveau (45min)
A2.10: Struktogramm des Hauptprogramms erklären (45min)
A2.11a*: Software/ Agorithmus zur Implementierung eines Proportionalreglers
A2.11b*: Quellcode für einen PID-Regler erstellen
A2.12: Lüfteransteuerung und Temperaturerfassung aufbauen (45min)
A2.13: Gesamtanwendung erstellen (45min)
A2.13: Gesamtanwendung erstellen - Lösung
A2.14: Herausforderungen während der Installation nennen und Lösungen diskutieren (20min)
A2.15: Vorstellung der Arbeitsergebnisse (20 min)
A2.16: Energiebedarf ungeregeltes Kühlsystem mit geregeltem vergleichen (45 min)
M2.5: Soviel Energie benötigt das Internet
A2.17 - Cyberphysisches System mit dem Packettracer erstellen
M2.6.1 - Simulation eines IoT-Systems: Getting Started with Cisco "Packet Tracer"
M2.6.2 - Hello World: erste Python Code-Snippets für den "Packet Tracer"
M2.6.3 - Python-Befehlsreferenz für den "Packet Tracer"
Speichern der Projektdateien in github.com
Vorbereitung auf die Klassenarbeit LF07, Lernsituation 2
Versicherung der eigenständigen Bearbeitung der Leistungsüberprüfung LS7.2
A2.17 - Cyberphysisches System mit dem Packettracer erstellen ►
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