Hightech-Produkt aus dem Informatikkurs
Marco Backes und Markus Janßen (v.l.) zeigen beim Verdrahten des ferngesteuerten Autos Fingersitzengefühl
12.02.09 - Häufig fragt man sich als Schüler: „Wofür lerne ich das überhaupt?“. Diese Frage stellt sich besonders oft in sehr theoretischen Fächern wie zum Beispiel Informatik. Der Kurs der Jahrgangsstufe 13 in eben diesem Fach hat eine Antwort darauf gefunden.
Das Projekt des Kurses ab dem Sommer vergangenen Jahres war ein ferngesteuertes Auto. Um die Sache aber für einen Informatikkurs der Stufe 13 interessant zu machen sollte die Fernlenkung nicht über das mitgelieferte Steuergerät erfolgen, sondern per PC funktionieren.
Hierfür musste ein Programm am PC geschrieben werden, in das man entsprechende Befehle eingeben kann. Die Befehle sollten dann mittels Bluetooth an das Auto weitergeleitet werden, damit dieses, entsprechend der Vorgaben des Fernlenkers, reagiert.
Hierzu wurde der Kurs in vier Gruppen aufgeteilt: Die Hardware-Gruppe hatte die Aufgabe dem Wagen eine neue Steuerungsplatine einzusetzen, diese musste allerdings vorher selbst gelötet werden, außerdem musste auch noch ein Bluetooth-Empfänger an diese angeschlossen werden. Bevor eine solche Steuerungsplatine jedoch gelötet werden kann muss zunächst ein Schaltplan entstehen, allein die Entwicklung eines solchen Schaltplans hat mehrere Wochen in Anspruch genommen.
Währenddessen hat eine weitere Gruppe einen sogenannten Mikrocontroller programmiert. Dieser wandelt die Steuerungsbefehle des Computers in elektrische Signale für die Hardware um. Bis dieses Kontrollprogramm jedoch exakt funktionierte, auch im Bereich der Feinabstimmung, war die Steuerungsplatine auch schon fast fertig.
Ein weiterer Teil des Kurses entwickelte ein Programm, welches die Befehle vom PC an den Mikrocontroller weiterleitete. Dafür mussten die Steuerungsbefehle wie beispielsweise „vorwärts“ in entsprechende Befehle des Hexasystems übersetzt werden, damit der Mikrocontroller diese versteht.
Die letzte Gruppe hatte die Aufgabe ein sogenanntes „Graphical User Interface“ (GUI) zu programmieren. In das GUI sollte der menschliche „Fahrer“ des Wagens die gewünschten Richtungsbefehle eingeben können. Dieses Programm sollte als Simulation auf dem Bildschirm die Bewegung des Wagens in Echtzeit zeigen.
Das fertige Projekt funktioniert also wie folgt. Der „Fahrer“ gibt die Richtung und Geschwindigkeit des Wagens am PC ein und sieht die Bewegung des Autos als grafische Darstellung auf dem Monitor.
Die eingegebenen Befehle wandelt das selbst geschriebene Programm von der „menschlichen“ Sprache in die Computersprache um. Die in Computersprache übersetzten Befehle übersetzt der Mikrocontroller in elektrische Signale welche wiederum über Bluetooth an den Wagen gesendet werden. Die Steuerungsplatine wandelt diese Befehle dann in die tatsächliche Bewegung um. Das Auto fährt.
Stefan Schulz