„Unsere Funkuhr geht schon wieder nicht…“ sagte Johanna, als sie nach einer langen und anstrengenden Mathematikstunde wissen wollte, wann sie endlich in die Pause eilen durfte. Da hielten wir inne und ließen unsere Gedanken schweifen, in PCB hatten wir gerade mit dem Thema Elektronik angefangen und so war die Idee geboren, eine eigene Uhr zu bauen. Aber wie…

Anfangsüberlegungen bezüglich der Darstellung der Zeit

Von der Idee zum Plan

Die Schülerinnen und Schüler arbeiteten in Gruppen an verschiedenen Möglichkeiten zur Umsetzung, bis die Gruppe von Maria die entscheidende Idee hatte: „Wir benutzen einzelne LEDs und ordnen diese in Form von vier Achtern an, so kann man alle nötigen Uhrzeiten darstellen.“ Die Uhr sollte die Stunden und Minuten darstellen können, also benötigten wir vier LED Achter mit jeweils 28 LEDs.

Wie kann man 4×28 LEDs mit einer geringen Spannungsquelle zum Leuchten bringen?

In Versuchen untersuchten wir verschiedene Schaltungen und Eigenschaften von LEDs, Spannung und Stromstärke. Dabei wurde schnell klar, dass man mit der vorhandenen Ausgansspannung von 5V (Mikrocontroller) nur maximal 3 rote LEDs zum Leuchten bringen könnte. Darum machte sich eine zweite Gruppe daran die LEDs parallel zu schalten. Mit Erfolg! Man konnte einige LEDs mehr zum Leuchten bringen. Durch diese Experimente wurde jedem Schüler die Theorie der Reihen- und Parallelschaltung schnell klar, nämlich, dass in der Reihenschaltung die Spannungsverbraucher addiert werden müssen und in der Parallelschaltung die benötigte Stromstärke der Verbraucher zusammengezählt werden muss.

Ein Gehäuse mit Bohrungen für die LEDs muss gebaut werden

Tätigkeitsbericht

Planung im Werkraum

Um die einzelnen LEDs zu befestigen benötigten wir ein Gehäuse für die Uhr. Da die Schülerinnen und Schüler bereits im Fach Technik mit Holz und den dazugehörigen Werkzeugen gearbeitet hatten, fiel unsere Wahl auf einen Holzkasten mit Bohrungen für die LEDs. Zuerst fertigten die Schüler in Gruppen eine Skizze an, klebten diese auf ein 3mm dickes Sperrholz und sägten es mit der Laubsäge zu. Dann wurden die 28 Löcher mit der Standbohrmaschine in das Holzbrett gebohrt, sowie 2cm dicke Leisten, welche den Rahmen bildeten, angeleimt.

Schließlich war der Uhrenkasten fertig und wir konnten uns daranmachen, den Mikrocontroller mit den LEDs zu verbinden und diesen zu programmieren.

Dazu mehr im nächsten Beitrag unseres Projekts: „Die Klasse 7a baut eine LED Uhr!“