Eigene LEGO®-Modelle programmieren E-Book

Christoph Ruge

• Herausgeber: dpunkt.verlag
• Kategorie: Für Kinder und Jugendliche
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2020

Seitenzahl: 106

Beschreibung

Programmieren und bauen mit LEGO® BOOST, Powered UP und Control+

• Programmiertipps für die neuen Elektronikserien von LEGO®
• 3 neue exklusive Modelle vom LEGO-Fan-Designer
• Schritt-für-Schritt-Anleitungen
• Übersicht über die Befehlsblöcke

Motoren und -Sensoren von LEGO erwecken die berühmten Bausteine durch Bewegung, Licht und Sound zum Leben. Das Autorenteam gibt einen Überblick, welche Teile der verschiedenen LEGO-Produktlinien Boost, Control+ und Powered UP miteinander eingesetzt werden könne und stellt die neue Elektronik-Generation von LEGO vor.
Für das Buch hat sich ein außergewöhnliches Autorenteam zusammengefunden: Henry Krasemann begeistert mit seinem Youtube-Kanal Klemmbausteinlyrik seit Jahren LEGO-Fans, Michael Friedrichs ist bekannt über die LEGO-Tipps bei Promobricks.de, und Christoph Ruge zählt zu den erfolgreichsten deutschsprachigen LEGO-Designern (er entwarf u.a. das LEGO-Modell der Internationalen Raumstation ISS).
Eine große Erleichterung beim selbständigen Bau mit Motoren und Sensoren bedeutet der Überblick über die Programmierblöcke, mit denen Modelle gesteuert werden. Viele Illustrationen und drei exklusive neue Modelle bringen Leserinnen und Lesern die Möglichkeiten ihrer Steuerung per App nahe. Die drei Modelle - ein per Farbcode abschließbarer Tresor, ein Flugsimulator und ein automatischer Bahnübergang für LEGO-Eisenbahn-Freunde - sind Kreationen von Christoph Ruge und bereiten den Weg für eigene Konstruktionen.

Leseprobe

Christoph Ruge automatisierte schon als Kind seine Modelleisenbahn oder die Beleuchtung seines Zimmers. Nach einem Studium der Ingenieurinformatik hat er die Steuerung echter Eisenbahnen programmiert und letztlich seine Wohnung komplett automatisiert. Seit 2014 baut er Modelle aus LEGO. 2020 ist das von ihm bei LEGO Ideas eingereichte Modell der Internationalen Raumstation in den Handel gekommen. Wenn er nicht gerade mit LEGO baut, fährt er Rad, singt im Chor oder komponiert Musik (christophruge.de).

Henry Krasemann ist Jurist im öffentlichen Dienst und betreibt seit 2011 den You-Tube-Kanal »Klemmbausteinlyrik« und die Webseite klemmbausteinlyrik.de für LEGO-Begeisterte. Er stellt dort regelmäßig Sets vor, berichtet von Veranstaltungen und führt Interviews. Seine Frau Hilke Krasemann (»Blümchen«) ist ab und an mit dabei. Sie hat viele nervenaufreibende Abende und Nächte damit verbracht, die Anleitungen umzusetzen.

Michael Friedrichs ist Gründer und Betreiber der Webseite promobricks.de, der LEGO-News-Seite von Fans für Fans. Mit über zwei Millionen Zugriffen im Monat gehört sie zu den größten und reichweitenstärksten Blogs im gesamten deutschsprachigen Raum. Heute arbeitet ein ganzes Team daran, Fans täglich mit aktuellen News, Gerüchten und interessanten Reviews zu versorgen.

Gemeinsam mit Henry Krasemann lädt Michael Friedrichs in regelmäßigen Abständen zum LEGO Fan Talk ein, einem Live-Gesprächsformat auf YouTube.

Zu diesem Buch – sowie zu vielen weiteren dpunkt.büchern – können Sie auch das entsprechende E-Book im PDF-Format herunterladen. Werden Sie dazu einfach Mitglied bei dpunkt.plus+:

www.dpunkt.plus

Ruge · Krasemann · Krasemann · Friedrichs

Eigene LEGO®-Modelleprogrammieren

Mit Bauanleitungen für neue Modelle.Für Powered Up, BOOST und Control+

Ruge · Krasemann · Krasemann · Friedrichs

Lektorat: Gabriel Neumann

Copy-Editing: Kerstin Grebenstein, www.buch-fuer-buch.de

Satz: Veronika Schnabel

Fotografien, soweit nicht anders angegeben:

Veronika Schnabel; Screenshots: die Autoren;

Fotos S. 15-17, 20: Henry Krasemann, S. 2, 6, 8-11, 13, 24: Michael Friedrichs

Herstellung: Stefanie Weidner

Umschlaggestaltung: Helmut Kraus, www.exclam.de,

unter Verwendung von Fotos von Veronika Schnabel

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen

Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über

http://dnb.d-nb.de abrufbar.

ISBN:

Print978-3-86490-799-9

PDF978-3-96910-054-7

ePub978-3-96910-055-4

mobi978-3-96910-056-1

1. Auflage 2021

Copyright © 2021 dpunkt.verlag GmbH

Wieblinger Weg 17

69123 Heidelberg

Hinweis:

Der Umwelt zuliebe verzichten wir auf die Einschweißfolie.

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LEGO, LEGO-Figuren und LEGO-Bausteine sind Warenzeichen der LEGO-Gruppe.Dieses Buch ist von der LEGO-Gruppe weder unterstützt noch autorisiert worden.

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Inhaltsverzeichnis

1Einleitung

2Willkommen in der Powered-Up-Welt

Electric System – wie alles begann

Power Functions

WeDo 2.0

Boost

Powered Up

Spike Prime

Control+

Mindstorms

3Die Powered-Up-App

Eine kleine Einführung

Spielen

Erschaffen

Weitere Powered-Up-Apps

4Programmierung

Aller Anfang ist leicht!

Das erste Programm

Besondere Befehle und Programmiertechniken

Mehrere Hubs ansteuern

Übersicht über die Befehle

5Powered Up mit anderen Programmiersprachen programmieren

Scratch

Weitere Möglichkeiten

6Flugsimulator

Beschreibung

Stücklisten und Bauanleitungen

Simulator-Plattform

Space-Jet

Labyrinth

Software

Variationen

7Tresor

Beschreibung

Stückliste und Bauanleitung

Tresor

Software

Variationen

8Bahnübergang

Beschreibung

Stücklisten und Bauanleitungen

Bahnübergang

Sensor im Personenzug

Sensor im Güterzug

Software

Variationen

9Danksagungen

1 Einleitung

Power Functions, WeDo, Boost oder Control+? Der dänische Spielwarenhersteller hat seine Fans in den vergangenen Jahren mit so einigen technischen Erweiterungen versorgt, damit sie ihre LEGO-Modelle immer besser und realistischer umsetzen können. Mit einer Vielzahl von Steuerungseinheiten, Motoren und Sensoren eröffnet LEGO ihnen dabei viele Möglichkeiten.

Was früher die praktische Fernsteuerung war, ist heute das Smartphone oder das Tablet. Mit ihnen können motorisierte Modelle beispielsweise via Bluetooth-Verbindung und Touchscreen gesteuert werden. So ist nicht nur für Spaß beim Entwerfen und Bauen gesorgt, sondern auch später beim Spielen mit Freunden und der Familie.

Doch es ist nicht einfach, bei dieser ganzen Fülle von Erweiterungen den Überblick zu behalten, denn nicht jeder Motor ist mit jeder Steuerungseinheit kompatibel. Gerade in den vergangenen zwei Jahren hat die LEGO-Gruppe viel unternommen, um das Thema Powered Up bei kleinen und großen Fans stärker zu positionieren und unter anderem durch die Weiterentwicklung von Komponenten und der entsprechenden Software voranzubringen.

Das Batmobil war 2018 das erste Kaufset mit Powered Up.

Auch aktuell gibt es ein paar interessante technische Veränderungen, die nicht nur das Spielen künftig beeinflussen werden, sondern auch die Programmierung der Modelle.

Und genau hier kommt dieses Buch ins Spiel: Wir nehmen dich mit in die Welt von Powered Up, stellen dir die Gemeinsamkeiten und Unterschiede der einzelnen Systeme vor und helfen dir dabei, deine selbst gebauten Modelle mithilfe der offiziellen App und einfacher Programmierung eindrucksvoll zum Leben zu erwecken. Ein Ausblick auf die künftige Entwicklung sowie drei spannende Powered-Up-Modelle zum Nachbauen sorgen für noch mehr Spielspaß und Abwechslung.

Du kannst unsere Modelle oder Programmbeispiele gerne nach Belieben erweitern und verbessern. Die Grenzen deiner Kreativität bestimmen alleine du und dein Vorrat an LEGO-Steinen, LEGO-Teilen und Powered-Up-Komponenten zu Hause. Ganz viel Spaß dabei!

2 Willkommen in der Powered-Up-Welt

Um dir den Einstieg in die Welt von LEGO Powered Up zu erleichtern und dir einen guten Überblick über die verschiedenen Systeme und entsprechenden Sets zu verschaffen, beginnen wir mit einem kurzen Rückblick in die 70er-Jahre und schauen uns gemeinsam die Entwicklung vom einfachen LEGO-Motor bis hin zum neuesten Powered Up Hub mit seinen vielfältigen Funktionen und Anschlussmöglichkeiten an.

Electric System – wie alles begann

Ok, legen wir los und beginnen mit unserer kleinen Zeitreise durch die LEGO-Geschichte. 1977 erschien mit dem Expert Builder 4,5 Volt Power Pack (Set-Nummer 960) der erste Technic-Motor. Bei der Expert-Builder-Reihe handelt es sich um die heutige LEGO-Technic-Reihe, die aber erst seit 1984 so heißt und insbesondere in Deutschland zu den beliebtesten und meistverkauften Themenwelten gehört. Zumindest betonen das die Marketing-Leute von LEGO immer wieder gerne. Expert-Builder-Sets waren in der Regel anspruchsvolle Modelle, bei denen nicht das Aussehen im Vordergrund stand, sondern deren durchaus komplexe Funktionsweise. Nicht ohne Grund vermarkteten die Dänen diese Sets damals mit dem Slogan »Technik wie in Wirklichkeit«. Und so war es in der Regel auch.

Doch zurück zu unserem ersten »Technic«-Motor aus dem Expert Builder Power Pack. Sobald dieser mit der Batterie-Box verbunden und der Kippschalter betätigt wurde, drehte sich die vorstehende Achse des Motors und brachte dadurch Bewegung ins Spiel. So bewegte sich zum Beispiel das Modellauto auf Knopfdruck vorwärts, ein Seilzug setzte sich in Bewegung oder ein Bagger hob seine Schaufel an. Doch viel mehr Möglichkeiten bot der Motor den Fans damals nicht. Der integrierte Kippschalter in der Batterie-Box bot eine Stopp-Funktion sowie die Möglichkeit, die Achse des Motors – je nach Stellung des Reglers – vorwärts oder rückwärts zu drehen. Da im LEGO-Motor von damals auch noch kein Getriebe verbaut war, konnte die Drehzahl des Motors auch nur mit entsprechenden Zahnrädern händisch im Modell angepasst werden.

Einem direkten Vergleich mit den heutigen Powered-Up-Motoren würden die Erweiterungen von damals nicht standhalten, auch wenn sie seitdem kontinuierlich weiterentwickelt und verbessert wurden. Erst 1997 stellten die Produktentwickler im dänischen Billund, wo die Unternehmenszentrale des Spielwarenherstellers ansässig ist, den ersten Motor mit Getriebe vor.

Neben den Motoren für Technik-Modelle gab es noch eine ganze Reihe anderer technischer Erweiterungen, die mithilfe von Strom aus der Batteriebox oder aus dem Trafo zum Leben erweckt werden konnten. Hier ist insbesondere das große Eisenbahn-Sortiment zu nennen, welches seit Anfang der 70er-Jahre bei kleinen und großen Fans immer wieder für leuchtende Augen gesorgt hat. Da gab es elektrische Weichen, motorisierte Züge oder einfach nur LEGO-Lampen zur Beleuchtung der heimischen Gleisanlage.

Fans konnten diese Erweiterungen auch an einem Emblem auf den Setverpackungen erkennen: Electric System hieß es da. Das Angebot erstreckte sich nicht nur auf Technik- und Eisenbahn-Sets, sondern fand sich auch in anderen Themenwelten wieder. Ein Highlight waren hier die zahlreichen Light-&-Sound-Modelle, die auf Knopfdruck grelle Geräusche machen konnten oder wild zu blinken begannen.

Wie ihr seht, wurde den Fans schon damals allerhand geboten.

Power Functions

Springen wir auf unserer Zeitreise in das Jahr 2007. Hier kam mit dem RC Bulldozer das erste Technic-Set in den Handel, das auf das neue Power-Functions-System setzte. Für rund 150 Euro gab es damals knapp 1.400 Teile, darunter waren auch vier Motoren, eine Batteriebox, zwei Infrarot-Empfänger sowie eine Infrarot-Fernbedienung, um den Bulldozer damit fernsteuern zu können. Eine Sensation damals, die bei vielen Fans wahre Begeisterungsstürme auslöste.

Für sie ging damit ein Traum in Erfüllung, denn die neuen Möglichkeiten, die die Power-Functions-Komponenten mit sich brachten, unterschieden sich deutlich vom Electric System. Es wurden nun statt einem Motor für alle Modelle mehrere Motoren mit unterschiedlicher Leistung angeboten. Ebenfalls wichtig: Die neuen Motoren enthielten statt der früher üblichen festen Antriebsachse ein sogenanntes Kreuzloch. Fans haben damit die Flexibilität erhalten, selbst entscheiden zu können, welche Lego-Achse sie beispielsweise für den Antrieb eines Fahrzeugs verwenden möchten.

Ein neues Highlight von Power Functions war auch die Infrarot-Fernbedienung. Der entsprechende Empfänger wurde zusammen mit der Batteriebox und den Motoren im Modell verbaut.

Zwei Power-Functions-Motoren nehmen einen Infrarotempfänger in ihre Mitte.

Auch wenn einige Komponenten aktuell nicht mehr lieferbar sind, viele Elemente erfreuen sich bei den Fans nach wie vor einer hohen Beliebtheit. Neben den Motoren, Batterieboxen und der Fernbedienung gab und gibt es auch Lampen, Farb- und Abstandssensoren. Auch nach der Ankündigung von Powered UP waren diese im LEGO-Online-Shop immer noch bestellbar. Doch wenn die entsprechenden Powered-Up-Komponenten länger im Angebot sind, dürften auch die letzten Power-Functions-Teile dort verschwinden – so zumindest kündigte es der Spielwarenhersteller schon bald nach Einführung von Powered Up an.

Ausmustern müsst ihr eure Power-Functions-Elemente deshalb aber nicht. Seit einem der letzten größeren Updates der offiziellen Powered-Up-App können beispielsweise Motoren mit wenigen Schritten in das neue System integriert und weiterverwendet werden. Da das aber je nach Modell und Funktion manchmal ein wenig trickreich sein kann, gibt es auf der Fan-Seite Promobricks.de eine ausführliche Anleitung dazu, die ihr euch bei Bedarf gerne anschauen könnt.

LEGO Power Functions mit Powered Up nutzen: https://www.promobricks.de/lego-powered-up-tutorial/97055/

WeDo 2.0

Das LEGO-WeDo-2.0-Set aus dem Education-Programm richtet sich speziell an Grundschulen und eignet sich gut für den Einsatz im Sachunterricht. Damit sollen Kinder bereits früh den Spaß am eigenständigen Erforschen von realen Themen anhand von selbst gebauten LEGO-Modellen entdecken und zum Experimentieren angeregt werden. Auch die ersten rudimentären Programmierkenntnisse sollen so spielerisch vermittelt werden.

Gesteuert werden die WeDo-Modelle über eine eigene App, die kostenlos in den jeweiligen App-Stores heruntergeladen werden kann. Hier finden die jungen Forscher auch zahlreiche Ideen für Modelle sowie Bauanleitungen, die ihnen den Einstieg erleichtern und ihnen Funktionen und Möglichkeiten schrittweise erläutern.

Die technischen Komponenten von WeDo 2.0 sind erst seit dem App-Update auf Version 3.1 mit dem Powered-Up-System kompatibel. Der Vorgängerbausatz, WeDo 1.0 von 2009, kann hingegen nicht mehr mit den aktuellen Systemen mithalten. Die Motoren und Sensoren können nicht mit Powered-Up-Komponenten kombiniert werden.

Boost

Mit LEGO Boost erschien 2017 auch der erste Roboter-Baukasten für das heimische Kinderzimmer. Das Set beinhaltete knapp 850 Teile, darunter ein Move Hub als zentrale Steuerungseinheit mit integriertem Motor und ein kombinierter Farb- und Entfernungssensor. Mithilfe einer eigenen App ließen sich fünf Basismodelle über eine objektorientierte Programmiersprache (Scratch) steuern.

Zahlreiche Updates für die App sowie einige Erweiterungssets sorgten seit dem Verkaufsstart dafür, dass es zu Hause in den Kinderzimmern nicht langweilig wurde.

Die Boost-App startet.

Und sind doch alle von LEGO angebotenen Modelle und Anleitungen durchgespielt, gibt es noch unser Buch zu LEGO-Boost-Robotern. Es bietet fünf alternative Bauvorschläge und eine ausführliche Einführung in die Programmierung der Modelle.

Seit Mitte 2019 können die technischen Komponenten von Boost übrigens in das Powered-Up-System integriert werden.

Foto: dpunkt.verlag

Powered Up

Im Mai 2018 hat die LEGO-Gruppe mit Powered Up den Nachfolger von Power Functions vorgestellt. Mit der neuen Plattform und den überarbeiteten technischen Komponenten sollen Fans noch mehr Spielspaß und Interaktionsmöglichkeiten erhalten, so zumindest das Versprechen des Spielwarenherstellers. LEGO Powered Up basiert auf dem ein Jahr früher vorgestellten LEGO Boost und erweitert die bekannten Power Functions um zusätzliche Soundeffekte und spezielle Bewegungs-Modi.

Zum Start der neuen Plattform gab es für die Fans drei Powered-Up-Sets: Das per App gesteuerte Batmobil sowie zwei Züge aus der LEGO-City-Themenreihe. Diesen lag erstmals die neue Fernbedienung bei.