Steuern und Regeln mit ROBOLAB. Einführung

Transkript

1 Inhaltsverzeichnis Material...2 Bau eines Fahrzeuges...2 Anschlüsse...2 ROBOLAB Das Panel Das Diagramm -Fenster Die Funktions -Werkzeuge...5 ins Programmieren...6 Der Mauszeiger...6 Verkehrsampeln...6 Symbolleiste...7 Unser erstes Programm...7 Übungen:...9 Übung Übung Übung Übung Übung Übung Übung Übung "Steuern" und "Regeln"...13 Zusammenfassung:...13 Sensoren...14 Abfrage von Sensoren...14 Der Tastsensor...14 Erste Übung...14 Tasterübung Tasterübung 3 (Nur für Mutige!)...15 Tasterübung Tasterübung Variablen ( Container )...17 Containerübung Containerübung Containerübung Containerübung Der Lichtsensor...19 Kontrolle der Messwerte...19 Lichtsensorübung Lichtsensorübung 2:...20 Lichtsensorübung Lichtsensorübung Der Temperatursensor...22 Temperatur in Celsius...22 Temperatur in Fahrenheit...22 Temperaturübung...22 Der Winkelsensor...23 Rotation...23 Winkel...23 Winkelsensorübung...24 Einblick in die Programmierung...25 Beispiel (Temperaturübung)...25 Schlusswort

2 Material 1 RCX 1.0 LE Tower Infrarot-Übermittler LE ROBOLAB Software LE Zum Bau des Fahrzeuges: 2 Motoren 1 Lampe 1 Tastsensor 1 Temperatursensor 1 Lichtsensor (für Lichtübung 4 braucht es 2 Lichtsensoren) 1 Winkelsensor Räder, Achsen, Schneckengetriebe Bau eines Fahrzeuges Mit LEGO-Bauteilen fertigen wir nach eigener Phantasie ein Fahrzeug mit 2 Rädern. Dabei ist zu beachten, dass jeweils ein Rad mittels Schneckengetriebe von je einem Motor angetrieben wird. Beispiel: An der Vorderseite montieren wir die Lampe. Auf das Fahrzeug setzen wir den RCX- Baustein. Anschlüsse Rechter Fahrmotor an Anschluss A Linker Fahrmotor an Anschluss B Lampe an Anschluss C Die Sensoren werden noch nicht angeschlossen. 2

3 ROBOLAB Starten Sie das Programm, es erscheint das Startfenster: Klicken Sie auf PROGRAMMER, es öffnet sich folgendes Fenster: Doppelklicken Sie auf Inventor 4. Damit befinden Sie sich in der Programmierumgebung der ROBOLAB-Software. 3

4 Sie erhalten jetzt 3 Fenster: 1. Das Panel 2. Das Diagramm -Fenster 4

5 3. Die Funktions -Werkzeuge Das Panel -Fenster hat in der LEGO-Version ROBOLAB bis jetzt keine Bedeutung. Es ist vorhanden, weil ROBOLAB eine Sonderversion der LABVIEW-Software ist. Es ist zu wünschen, dass LEGO die phantastischen Möglichkeiten für das Panel, wie Anzeige von Messwerten, grafischen Darstellungen, Erstellen von Knöpfen und Schaltern noch einbaut. Ein Beispiel aus LABVIEW: 5

6 Beachten Sie bitte, dass Sie, obwohl das Fenster keine Funktion hat, es nicht schliessen dürfen, weil Sie damit das Programm beenden. Das Diagramm -Fenster ist Ihre eigentliche Programmierumgebung. Hierhin legen Sie die aus dem Funktions -Fenster geholten Symbole und verbinden diese zu einem lauffähigen Programm. Beispiel: ins Programmieren Der Mauszeiger Sie haben 3 Möglichkeiten, das Aussehen des Mauszeigers für bestimmte Tätigkeiten zu verändern: 1. Leertaste: Drücken Sie mehrmals die Leertaste und beachten Sie die Veränderung des Mauszeigers, er wechselt zwischen Pfeil und Kabelrolle. Der Pfeil dient zum Holen, Platzieren und Verschieben der Symbole aus dem Funktionsfenster. Die Kabelrolle brauchen Sie zum Verbinden der einzelnen Symbole. 2. Tabulatortaste: Drücken Sie mehrmals die Tabulatortaste und beachten Sie die Veränderung des Mauszeigers, er wechselt zwischen Pfeil, Textwerkzeug, Kabelrolle und Händchen. Das Textwerkzeug dient zum Schreiben beliebiger Texte, das Händchen hat in ROBOLAB keine Funktion. 3. Tools-Palette: Wählen Sie im Menü Windows die Option Show Tools Palette und Sie können durch Anklicken der entsprechenden Symbole den Mauszeiger ändern. Verkehrsampeln 6

7 Die beiden Traffic-Lights links grün und rechts rot markieren immer Beginn und Ende eines Programms. Symbolleiste Das Symbol links, vorläufig als gebrochener Pfeil dargestellt, dient zum Starten, das heisst zum Übertragen eines fertigen Programmes auf das RCX. Solange der Pfeil gebrochen ist, kann ein Programm nicht übertragen werden, da es noch fehlerhaft ist. Klicken Sie drauf, erscheint ein Fenster mit Fehlermeldungen. Bitte ausprobieren! Sobald ein Programm fehlerfrei ist, ändert der Pfeil auf dem Symbol sein Aussehen, er ist nicht mehr gebrochen. Das Symbol daneben macht in ROBOLAB nicht viel Sinn, es würde zum Abbrechen einer Übertragung dienen. Anschliessend folgen die Schriftmanipulations- und die Symbolausrichtungsfelder. Das letzte, der Recorder kann in ROBOLAB ebenfalls nicht gebraucht werden. Unser erstes Programm Ziel: Wir möchten, dass unser Fahrzeug sich während 2s im Kreise dreht. Durchführung: Symbole: Klicken Sie mit dem Pfeil in der Funktionspalette auf das Symbol Motor A mit Pfeil nach links. Fahren Sie ins Diagrammfenster und legen Sie das Symbol rechts neben die grüne Ampel. Mit dem Pfeil können Sie das Symbol wieder anklicken, es ist markiert und mit gedrückter Maustaste können Sie das Symbol verschieben. Geben Sie sich aber nicht zu viel Mühe mit dem Ausrichten, das macht der Computer später eleganter! Jetzt klicken Sie auf die Uhr mit Fragezeichen und schnappen sich die Uhr 2s und legen sie neben das Motorsymbol. Als letztes brauchen wir noch das Rote A Stopsymbol. Legen Sie dieses neben die Uhr. Falls der Platz nicht ausreicht, verschieben Sie die Rote Ampel. Verkabelung: Zum Schluss müssen wir alle Symbole miteinander verkabeln. Dazu wechseln Sie mit der Leertaste zur Kabelrolle. Fahren Sie jetzt ans rechte obere Ende der Grünen Ampel und bemerken, das rechte obere Ende blinkt und es erscheint der gelbe Schriftzug End. Drücken Sie jetzt kurz die linke Maustaste und fahren ans linke obere Ende des Motorsymbols. Sobald dieses ebenfalls blinkt, klicken Sie wieder. Es sollte jetzt eine pinkfarbene Verbindungslinie entstanden sein. Ist die Verbindung gestrichelt und will nicht mehr aufhören, klicken Sie doppelt und sie haben eine schwarz-weisse, fehlerhafte Verbindung. Diese können Sie mittels Menü Edit und der Option Remove Bad Wires oder Ctrl-B löschen. Verbinden Sie auf die gleiche Weise alle Symbole miteinander. Hat sich das Aussehen des Programmstartpfeiles geändert? Wenn ja, sind sie bereit für die automatische Ausrichtung der Symbole. Wenn nein, Verkabelung überprüfen, ist sie überall pinkfarbig? 7

8 Ausrichtung: Vorerst ziehen Sie mit dem Pfeil und gedrückter linker Maustaste ein Gummirechteck um alle Symbole, damit werden sie markiert. Alternativ klicken Sie mit gedrückter Grossschreibtaste jedes Symbol und jedes Kabel an. Jetzt wählen Sie in der Symbolleiste das Align Objects -Feld und wählen eines der horizontalen aus. Damit liegen Symbole und Verkabelungen in einer Linie. Wenn Sie auch noch die Abstände der einzelnen Symbole ändern möchten, hilft Ihnen das Distribute Objects -Feld. Passen Sie aber auf, je nach dem welches Sie anklicken, kann das Resultat übel aussehen. In einem solchen Fall wählen Sie sofort im Menü Edit die Option Undo. Experimentieren Sie ruhig etwas. Übertragung: Jetzt sind Sie bereit, Ihr erstes Programm auf das RCX zu übertragen. Dazu sollte der IR-Sender an der seriellen Schnittstelle des Computers angeschlossen sein. Stellen Sie Ihr Fahrzeug mit aufmontiertem RCX mit dem Infrarotempfänger ca. 10 cm vor den Sender und schalten Sie mit dem roten Knopf das RCX ein. Mit der grauen Prgm-Taste wählen Sie den Speicherplatz, normalerweise können Sie Plätze 3 bis 5 für Ihre Programme verwenden. Wenn Sie ebenfalls 1 und 2 verwenden möchten, müssen Sie das im Startfenster von ROBOLAB unter ADMINISTRATOR angeben. Jetzt klicken Sie im Diagrammfenster auf den Knopf mit dem Pfeil. Nach vollendeter Übertragung ertönt im RCX eine Klangfolge. Stellen Sie jetzt das Fahrzeug auf den Boden und drücken Sie den grünen Knopf Run. Ihr Ziel ist erreicht, das Fahrzeug dreht sich während 2s im Kreis. Beschriften Ihrer Programme: Wählen Sie mit der Tabulatortaste das Textwerkzeug. Klicken Sie irgendwo auf eine freie Stelle im Diagrammfenster und beginnen Sie zu schreiben. Ist der Text fertig, wechseln Sie mit der Tabulatortaste zum Pfeil und klicken auf Ihren Text. Jetzt können Sie mittels Textfenster in der Symbolleiste Schriftart, -grösse, -farbe ändern und den Text positionieren. Speichern der Programme: Wählen Sie im Menü File die Option Save As... und schreiben einen Namen für Ihr Programm, mit.vi am Ende. Beispiel: Test1.vi Geben Sie ebenfalls noch an, in welchem Ordner Sie Ihre Programme gespeichert haben möchten. 8

9 Übungen: Beachten Sie bitte, bei der weiteren Übertragung von Programmen auf dieselbe Speichernummer, werden die vorhergehenden aus dem Speicher des RCX gelöscht. Übung 1 Ziel: Die Lampe soll während 10s brennen. Durchführung: Grundsätzlich haben Sie 2 Möglichkeiten: Sie beginnen mit einem neuen Diagrammfenster. Menü File Option New. Sie ändern Ihr bestehendes Programm ab und speichern es unter einem neuen Namen. Ich zeige die 2. Möglichkeit: Klicken Sie mit dem Pfeil und der rechten Maustaste auf das Motorsymbol und wählen Replace..., klicken Sie jetzt auf das Lampensymbol C. (Wir haben die Lampe ja am Ausgang C des RCX angeschlossen) Damit ist das Motorsymbol schon ersetzt. Ändern Sie jetzt auf die gleiche Weise das Uhrsymbol auf 10s. Vergessen Sie nicht auch das Ausschaltsymbol auf C zu ändern. Eventuell ändern Sie ebenfalls noch die Beschriftungen, mit dem Textwerkzeug. Speichern Sie Ihr Programm unter neuem Namen. Übertragen Sie Ihr neues Programm aufs RCX und testen es. Übung 2 Der andere Motor dreht während 2s. Übung 3 Beide Motoren drehen während 2s in dieselbe Richtung, damit fährt unser Fahrzeug geradeaus. Sollten die Drehrichtungen am Fahrzeug nicht gleich sein, obwohl Sie in den Symbolen dieselben Richtungspfeile für beide Motoren gewählt haben, drehen Sie am RCX einen Anschluss um. Zu dieser Lösung gibt es noch eine professionellere, die Ihnen bei komplexeren Programmen den besseren Weg aufzeigt. 9

10 Übung 4 Das Fahrzeug soll während 2s vorwärts fahren, während 1s stoppen und während 1,5s rückwärts fahren. Beachten Sie bitte, Zeitangaben ausserhalb der Standardwerte können mittels numerischer Angabe verknüpft werden. Holen Sie dazu aus dem Funktionsfenster die Modifiers und wählen dort das Symbol Nach dem Klick im Diagrammfenster können Sie die Zahl eingeben und später mit dem Textwerkzeug ändern. Übung 5 Das Fahrzeug soll sich während 2s an Ort drehen. 10

11 Übung 6 Das Fahrzeug soll sich langsamer vorwärts bewegen. Der Trick dabei ist, dass man mittels Modifiers die Spannung an den Ausgängen herabsetzen kann. Beachten Sie aber im Betrieb, dass damit auch die Leistung kleiner wird. Experimentieren Sie mit den verschiedenen Werten. Übung 7 Unser Fahrzeug soll eine Art rechteckigen Parcours fahren. Beachten Sie bitte, dass für Ihr Modell die gewählten Zeiten ev. angepasst werden müssen. Sie sehen hier die Möglichkeit, einen Programmablauf mehrmals hintereinander ablaufen zu lassen. Programmschlaufe. Die Symbole für Start-Schlaufe und Ende-Schlaufe finden Sie unter den Structures -Symbolen. 11

12 Übung 8 Lassen Sie Ihr Fahrzeug in einer Acht fahren. 12

13 "Steuern" und "Regeln" Bis anhin konnte durch unser Programm das Fahrzeug nur gesteuert werden. Die Programme haben die Aktoren (Motoren und Lampe) in mehr oder weniger sinnvoller Reihenfolge aktiviert oder deaktiviert. Die Maschine selbst hatte nie die Möglichkeit, in diesen programmierten Ablauf einzugreifen. Das wollen wir jetzt ändern. Solche "Melder" oder "Ueberwacher" fasst man unter dem Ausdruck Sensoren zusammen. Es existieren mechanische (Druck- Zugschalter, Fliehkraftregler) und elektronische (Lichtschranken, Temperaturwächter, Feuchtigkeitsmelder etc.) Sensoren. Dieses "Eingreifen" in ein Ablaufschema wird Regeln oder Rückkoppeln genannt. Beispiel: Wir möchten ein Stück Metall ergreifen. Das Gehirn aktiviert die Muskulatur, unser Arm streckt sich, die Hände öffnen sich. Aber kurz vor dem Zupacken melden die Sensoren in unserer Haut: Heiss! Sofort wird die Muskulatur aktiviert und die Hand zurückgezogen. Ohne diese Regelung durch unsere eingebauten Sensoren hätten wir ganz jämmerlich die Finger verbrannt. Zusammenfassung: Zu Regelzwecken stellt uns LEGO 4 verschiedene Sensoren zur Verfügung: Temperatursensor Tastsensor Lichtsensor Winkelsensor 13

14 Sensoren Sensoren müssen am RCX an den grauen Eingängen 1 bis 3 angeschlossen werden. Abfrage von Sensoren Aktionen von Sensoren können auf zwei verschiedene Arten abgefragt werden: 1. Das Programm wartet, stoppt, bis sich der Sensoreingang ändert. (Wait For..) Beispiel: Warte, bis der Tastsensor gedrückt wird: Warte, bis der Tastsensor gelöst wird: 2. Wenn ein Sensoreingang sich ändert, dann mache folgende Aktionen...; sonst mache folgende Aktionen...(If...Then..) Zu finden unter Structures. Beispiel: Der Tastsensor Erste Übung Ziel: Wir möchten, dass erst bei gedrücktem Taster die Lampe für 10s leuchtet. Durchführung: Schliessen Sie den Tastsensor an den Anschluss 1 des RCX. Holen Sie aus der Funktionspalette unter WaitFor das Symbol für Tastsensor gedrückt. Die Angabe des Anschlussports 1 finden Sie unter den Modifiers. Die Platzierung der restlichen Symbole und die Verkabelung sollten Ihnen jetzt keine Schwierigkeiten mehr bereiten. Wenn der Taster gelöst ist, dann... Wenn der Taster gedrückt ist, dann... 14

15 Tasterübung 2 Solange ich auf den Taster drücke, leuchtet die Lampe; wird er losgelassen, löscht sie. Die Sache funktioniert, hat aber einen Haken ; es funktioniert nur je 1 mal. Sollte das Programm dauernd ablaufen, gibt es 2 Lösungen: Wir verwenden die Schlaufe. Hier muss ich aber angeben, wie oft die Schlaufe durchlaufen wird. Ohne Angabe sind es 2 mal. Lösung 1: Wir verwenden die Sprungsymbole, zu finden als Roter Pfeil auf und Roter Pfeil ab in den Structures. Lösung 2: Allerdings müssen wir jetzt am RCX das Programm, welches endlos weiterläuft manuell abbrechen mittels Druck auf die grüne Run-Taste. Tasterübung 3 (Nur für Mutige!) Unser Fahrzeug soll auf dem Tisch fahren, sobald es über die Kante will, stoppt es. Montieren Sie den Tastsensor (mit eingesteckter kurzer Achse) mit etwas Abstand vorne vertikal am Fahrzeug. Verlagern Sie den Schwerpunkt durch verschieben des RCX so, dass der Tastsensor bei stehendem Fahrzeug gedrückt ist. Reduzieren Sie sicherheitshalber die Spannung für die Motoren. 15

16 Tasterübung 4 Unser Fahrzeug fährt auf einen Gegenstand auf, stoppt sofort, fährt ein wenig retour, dreht sich um die Achse und fährt wieder weiter. Tasterübung 5 Diese Übung zeigt den Einsatz von If-Then. Immer wenn der Taster gelöst ist, fährt das Fahrzeug vorwärts; ist er gedrückt, rückwärts. Das Programm startet erst, wenn ich auf den Taster drücke. Beachten Sie bitte, dass die Verzweigung mit dem Symbol Merge Fork wieder geschlossen wird. 16

17 Variablen ( Container ) Containerübung 1 In dieser Übung möchte ich zeigen, wie Variablen in ein Programm eingebaut werden können. Variablen werden in ROBOLAB als Container bezeichnet. Im selben Programm können verschiedene Variablen verwendet werden, sie unterscheiden sich durch die Farben (Rot, Blau usw.). Wird keine Farbe angegeben, ist immer die rote Variable Standard. Roten Container leeren Wenn der Container >4 ist, schalte alle Ausgänge ab und beende das Programm. 1 dazuzählen Zu Beginn des Programmes sollte der Container immer geleert, d.h. auf 0 gesetzt werden. Jedesmal, wenn der Taster gedrückt wird, wird zum Containerinhalt 1 dazugezählt. Zum Schluss wird der Containerinhalt abgefragt. Ist der Inhalt kleiner oder gleich 4, springt das Programm zum Anfang; ist er aber grösser als 4, wird das Programm beendet. 17

18 Containerübung 2 Genau so lange, wie ich den Taster drücke, leuchtet nachher die Lampe. Hier kommt der Timer zum Einsatz. Auch dieser muss zuerst auf 0 gesetzt werden. Anschliessend kann ich die, seit der Rücksetzung vergangene Zeit in einen Variablencontainer ablegen. Achtung: Der abgelegte Wert ist die Anzahl Zehntelsekunden! Deshalb verwende ich anschliessend noch den Divisionscontainer. Containerübung 3 Je länger der Taster gedrückt wird, desto heller leuchtet die Lampe. Containerübung 4 Ihr Fahrzeug startet langsam, wird immer schneller, verlangsamt die Fahrt wieder und bleibt stehen. 18

19 Der Lichtsensor Der Lichtsensor ist ein aktiver Sensor, d.h. er benötigt, damit er funktioniert, Strom. Im betriebsfähigen Zustand leuchtet vorne am Sensor eine kleine Leuchtdiode. Als Messwert liefert der Lichtsensor eine Zahl zwischen 100 und 1; das bedeutet, soviel Prozent des abgestrahlten Lichts werden reflektiert. Je heller ein Gegenstand, desto grösser ist die Zahl. Kontrolle der Messwerte 1. Stecken Sie den Lichtsensor an den Anschluss 1 (möglich sind auch 2 und 3) des RCX. 2. Schalten Sie das RCX ein. Leuchtet die rote Diode? Wenn ja, können Sie den nächsten Punkt überspringen. Falls nein: 3. Schreiben Sie folgendes kurzes Programm und laden es ins RCX. Drücken Sie auf die Run -Taste ; jetzt müsste die Diode leuchten. 4. Die ans RCX gemeldeten Messwerte können Sie auf dem Display des RCX ablesen, wenn Sie die schwarze View -Taste so oft drücken, bis die Spitze des Zeichens unter der Zahl 1 steht. 5. Richten Sie jetzt den Sensor gegen eine helle Fläche, z.b. weisses Papier und notieren den Wert. 6. Richten Sie jetzt den Sensor auf eine schwarze Fläche und notieren ebenfalls den Wert. 7. Der Wert auf weisser Fläche müsste grösser sein. Sicherlich stellen Sie auch fest, dass die Unterschiede nicht besonders überwältigend sind. Gerade diese Erkenntnis wird uns noch Kopfzerbrechen verursachen. Lichtsensorübung 1 Eine Lampe soll bei heller Umgebung hell leuchten, bei dunkler schwach. Stecken Sie den Sensor an den Eingang 1, die Lampe an den Ausgang C des RCX. Die Lösung scheint anfangs recht trivial. In heller Umgebung liefert der Sensor einen höheren Messwert als bei dunkler. Man könnte deshalb mit den Messwerten direkt die Spannung an der Lampe ansteuern. Allerdings ist zu beachten, die Messwerte liegen irgendwo im Bereich von 30 bis 50, die Werte für die Spannung zwischen 1 und 6. Mit einer Divison durch 10 der Messwerte sieht die Sache schon besser aus. Bedenken Sie aber, dass der Spannungsbereich von 3 bis 5 nicht sehr unterschiedliche Leuchtstärken hervorruft und sich Ihre Begeisterung somit in Grenzen hält. 19

20 Studieren Sie folgendes Programm: Ich habe beim Sensortest folgende Werte ermittelt, dunkel 35; hell 50. Als erstes lege ich den Dunkelwert in eine Variable, hier den gelben Container. Anschliessend lege ich den aktuellen Sensorwert in eine zweite Variable, hier den roten Container. Jetzt bilde ich die Differenz zwischen aktuellem Wert(rot) und minimalem Wert(gelb). Die maximal mögliche Differenz zwischen hell(50) und dunkel(35) beträgt 15. Diese 15 verteile ich jetzt auf die Spannungsdifferenz von 0-6. Somit bleibt ein Faktor von 0,4 (6:15=0.4). Da die Sonderausgabe ROBOLAB leider nicht in der Lage ist, mit Dezimalzahlen zu operieren, multipliziere ich den Inhalt des roten Containers zuerst mit 4 und dividiere anschliessend noch mit 10. Diesen Wert übergebe ich mit dem Spannungsmodifier an den Lampenausgang. War gar nicht so schwierig, oder? Selbstverständlich müssen Sie Ihre Messwerte für hell und dunkel eintragen. Wenn Sie das Programm laufen lassen, werden Sie sehen, dass der ganze Spannungsbereich abgedeckt ist. Lichtsensorübung 2: Dass Lampen bei heller Umgebung hell leuchten und in Dunkelheit schwach macht in der Praxis nicht viel Sinn. Sie könnte höchstens bei Tunnelbeleuchtungen auf Autostrassen eine Bedeutung haben. Also werden wir jetzt das Umgekehrte machen; hell, Lampe leuchtet schwach, dunkel, Lampe leuchtet stark. Als Problem sehen wir bald, dass ja die Sensorwerte für hell grösser sind als für dunkel, ebenfalls auch die Lampenspannungen für hell grösser sind als für dunkel. Dieses Mal lege ich den grösseren Messwert(für helle Umgebung) in den gelben Container. Der aktuelle Messwert verbleibt im roten Container. 20

21 Die Differenz der Werte ist jetzt genau umgekehrt. Vom maximalen Wert im gelben Container wird der aktuelle Wert subtrahiert. Somit ist mein Problem gelöst, je heller es aktuell ist, desto kleiner ist die Differenz und somit auch die Spannung an der Lampe. Lichtsensorübung 3 Unser Fahrzeug wird auf ein weisses Papier gestellt. Es soll fahren, dabei aber das weisse Papier nie verlassen. Montieren Sie den Lichtsensor vorne am Fahrzeug so, dass die rote Diode nach unten zeigt. Legen Sie den Boden (Tisch) mit weissem Papier aus. Ca. 2 A3-Blätter sollten genügen. Stellen Sie das Fahrzeug auf die weisse Fläche. Das Programm liest im ersten Schritt automatisch den Messwert in den roten Container. Um Schwankungen auszugleichen, subtrahiere ich von diesem Messwert noch 5 (ev. andere Werte ausprobieren). Dieser neue Wert wird jetzt dauernd mit dem aktuellen Messwert verglichen. Lichtsensorübung 4 Unser Fahrzeug fährt entlang einer schwarzen Linie. Achtung: Für diese Übung benötigen Sie 2 Lichtsensoren. Malen Sie auf ein grosses, helles Papier mit schwarzer Farbe eine ca 2 cm breite geschlossene Linie. Montieren Sie vorne am Fahrzeug die beiden Lichtsensoren mit ca. 3cm Abstand. Schliessen Sie den linken Lichtsensor an den Eingang 3, den rechten an den Anschluss 1 an. Motor für linkes Rad an Ausgang B, für rechtes Rad an A. Schreiben Sie ein Programm, das zuerst je in einen Container die Messwerte der beiden Sensoren auf dem hellen Papier liest. Achtung: Die beiden Sensoren können unterschiedliche Werte liefern! Die Werte für hell werden in 2 verschiedene Container eingelesen, für den Ablauf sind nur die Differenzen hell-dunkel wichtig. 21

22 Ich habe den Messwert für den linken Sensor in den gelben Container gelegt; denjenigen für den rechten Sensor in den blauen. Der Temperatursensor Der Temperatursensor wird an die Eingänge 1 bis 3 angeschlossen. Meinen Sensor habe ich am Eingang 2 angeschlossen. Auf dem Display kann die aktuelle Temperatur in Celsius oder Fahrenheit abgelesen werden. Voraussetzung ist aber meist, dass ich dem Interface mittels einfachem Programm mitteile, was ich möchte: Temperatur in Celsius Temperatur in Fahrenheit Temperaturübung Steigt die Temperatur 2 Grad über die aktuelle, leuchtet die Lampe, sinkt sie wieder, löscht die Lampe. Schliessen Sie den Sensor an den Eingang 2 an. Schliessen Sie die Lampe an den Ausgang C an. 22

23 Beachten Sie folgendes: Intern werden alle Messwerte in Celsius in Zehntelgrad verarbeitet, bei 25,7 Grad rechnet das Programm intern mit 257. Das müssen Sie berücksichtigen, wenn Sie mit Containern arbeiten. Deshalb habe ich nicht 2 dazuzählen lassen, sondern 20. Falls Sie, in einem anderen Programm, beim Symbol If-Then für Temperaturen (das letzte Symbol auf der Lösung vor der Verzweigung) keine Variablen verwenden, sondern direkte Temperaturangaben, können Sie die Temperatur normal angeben, das Programm multipliziert sie dann automatisch. Der Winkelsensor Der Winkelsensor gehört zu den aktiven Sensor. Auch er benötigt Strom. Damit wird im Innern eine Art Stroboskopscheibe mit hell/dunkel Segmenten beleuchtet. Im Programm haben Sie zwei Möglichkeiten, den Sensor anzusprechen: Rotation Auf dem Display des RCX werden für eine volle Umdrehung Werte von 0 bis 15 oder 0 bis 15 angezeigt. Winkel Ist der Sensor auf Winkel eingestellt, bedeutet eine Umdrehung 360 Grad. Auf dem Display werden aber nach wie vor dieselben Werte angezeigt wie bei Rotation. Programmintern rechnet ROBOLAB weiterhin mit den Rotationswerten. Allerdings dürfen Sie jetzt Winkelgrade angeben. Sinn machen allerdings nur Winkelgrade in Schritten von 22,5 Grad (360:16=22,5) 23

24 Winkelsensorübung Wir wollen, mittels einer Art Joystick, unser Fahrzeug vorwärts und rückwärts fahren lassen. Montieren Sie den Winkelsensor am Eingang 2. Stecken Sie durch den Sensor eine Achse und befestigen daran 2 kurze Hebel. Die Hebel sollen senkrecht nach oben schauen. (Wichtig für die 0-Justierung!) Linker Antriebsmotor nach wie vor am Ausgang B. Rechter Anschlussmotor an A. Zuerst wird der Winkelsensor auf 0 gesetzt (deshalb vor Programmstart den Joystick schön vertikal stellen). Ist der Messwert genau 0, steht das Fahrzeug. Bewege ich den Joystick auf die eine Seite (positive Werte) fährt das Fahrzeug vorwärts; bewege ich den Hebel auf die andere Seite (negative Werte) fährt das Fahrzeug rückwärts. 24

25 Einblick in die Programmierung Sie können in ROBOLAB ansehen wie die verkabelten grafischen Symbole intern in ein lauffähiges Programm umgewandelt werden. Hin und wieder hilft es, wenn beim Programmieren Probleme auftauchen. So habe ich herausgefunden, dass ROBOLAB intern mit Zehntelgraden rechnet. Beispiel (Temperaturübung) Wählen Sie aus dem Menü Project die Option Select COM Port.... Klicken Sie auf einen Pfeil, wählen aus dem Fenster die Option Text und klicken auf OK. Starten Sie das Programm mit dem Pfeil. Anstelle der Übertragung auf das RCX erscheint jetzt das Programmfenster. Sie können darin aber keine Änderungen vornehmen. Schlusswort In dieser kurzen habe ich noch lange nicht alle Möglichkeiten ausschöpfen können, die Ihnen ROBOLAB bietet. Ich bin aber überzeugt, dass Sie mit etwas Mut und Innovation, jetzt in der Lage sind, weitere Programme zu entwickeln. Viel Spass beim Programmieren mit ROBOLAB. 25