Programmieren mit dem Calliope mini für Dummies Junior E-Book

Nadine Bergner

• Herausgeber: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA
• Kategorie: Für Kinder und Jugendliche
• Serie: ...für Dummies
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2018

Seitenzahl: 120

Beschreibung

Sieht er nicht schön aus - der Calliope mini? Sechseckig und voller Technik. Vielleicht arbeitest du damit in der Schule? Ja, das ist ein echter Computer. Du kannst ihn mit Programmen zum Leben erwecken. Bring seine Lämpchen zum Leuchten! Spiele Töne, komponiere Lieder! Baue eine Alarmanlage oder ein Thermometer! Bestimmt hast du ganz viele eigene Ideen. Wir helfen dir, dass du dich zuerst einmal auf dem Calliope mini zurechtfindest, der Rest geht dann fast von allein. Bestens geeignet für Kinder ab 8 Jahre.

Leseprobe

Bibliografische Informationder 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.

© 2018 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim

Wiley, the Wiley logo, Für Dummies, the Dummies Man logo, and related trademarks and trade dress are trademarks or registered trademarks of John Wiley & Sons, Inc. and/or its affiliates, in the United States and other countries. Used by permission.

Wiley, die Bezeichnung »Für Dummies«, das Dummies-Mann-Logo und darauf bezogene Gestaltungen sind Marken oder eingetragene Marken von John Wiley & Sons, Inc., USA, Deutschland und in anderen Ländern.

Das vorliegende Werk wurde sorgfältig erarbeitet. Dennoch übernehmen Autoren und Verlag für die Richtigkeit von Angaben, Hinweisen und Ratschlägen sowie eventuelle Druckfehler keine Haftung.

Print ISBN: 978-3-527-71449-0

ePub ISBN: 978-3-527-81743-6

mobi ISBN: 978-3-527-81742-9

Korrektur: Geesche Kieckbusch, Hamburg

INHALTSVERZEICHNIS

COVER

TITELSEITE

IMPRESSUM

EINFÜHRUNG

HALLO LIEBER FAN DES CALLIOPE MINI!

ÜBER DEN CALLIOPE MINI

ÜBER DIESES BUCH

ÜBER DICH

ÜBER DIE SYMBOLE, DIE WIR IN DIESEM BUCH VERWENDEN

KAPITEL 1: DER CALLIOPE MINI

WAS KANN DER CALLIOPE MINI?

BAUTEILE DES CALLIOPE MINI

DEN CALLIOPE MINI PROGRAMMIEREN

DER PXT-EDITOR

KREATIVE MÖGLICHKEITEN

KAPITEL 2: DAS ERSTE PROJEKT

PROGRAMMIEREN IN FÜNF SCHRITTEN

EIN PROJEKT — ZWEI TEILPROJEKTE

TEILPROJEKT 1: NAME AUF KNOPFDRUCK

TEILPROJEKT 2: MUSIK DURCH SCHÜTTELN

PROJEKT SPEICHERN

PROJEKT WEITERBEARBEITEN

DEN CALLIOPE MINI MIT STROM VERSORGEN

KAPITEL 3: FÜR EINSTEIGER

FARBENWELT

DIE SIRENE

KAPITEL 4: FÜR KÖNNER

DIE MUSIKALISCHE ALARMANLAGE

DAS FARBTHERMOMETER

KAPITEL 5: FÜR PROFIS

ZÄHLER BEIM SEILCHENSPRINGEN

BALANCE HALTEN

KAPITEL 6: CALLIOPE-EXTRAS

BLUETOOTH, LASS DEN CALLIOPE SPRECHEN

WEITERE ANSCHLÜSSE UND SENSOREN

KAPITEL 7: MEHR WISSEN

SPRACHE DER PROFIS

PROGRAMMIEREN AUF DER TASTATUR

ARDUINO UND RASPBERRY PI

AUF WIEDERSEHEN …

ZUM WIEDERFINDEN

ÜBER DIE AUTOREN

WIDMUNG

DANKE

END USER LICENSE AGREEMENT

Guide

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Inhaltsverzeichnis

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EINFÜHRUNG

HALLO LIEBER FAN DES CALLIOPE MINI!

Du hast noch nie programmiert? Willst es aber gerne einmal ausprobieren? Du hast bereits einen Calliope mini und fragst dich, was du damit tun kannst? Dann ist dieses Buch genau richtig für dich!

Falls du noch keinen Calliope mini besitzt, ist jetzt der Moment, dir einen zu kaufen. Zum Glück gibt es auch einen Simulator, sodass du einige unserer Projekte auch ohne Calliope mini ausprobieren kannst. Dazu später mehr. Aber mit einem echten Calliope mini macht alles natürlich viel mehr Spaß.

Hinweis für Eltern: Kaufen kann man den Calliope mini über die Webseite https://www.cornelsen.de/calliope/.

In diesem Buch lernst du Schritt für Schritt, wie du mit dem Calliope mini ganz ohne Vorkenntnisse spaßige Spiele, aber auch ganz nützliche Dinge wie eine Stoppuhr programmieren kannst.

ÜBER DEN CALLIOPE MINI

Der Calliope mini ist eine Platine. Eine Platine kannst du dir wie ein Brett vorstellen, auf das man verschiedene Dinge stellen und festkleben kann. Auf dem Calliope mini sind viele kleine Dinge drauf, diese nennt man Bauteile. Das wichtigste Bauteil ist der Mikrocontroller. Der Mikrocontroller ist ein kleiner, viereckiger, flacher, schwarzer Kasten, der praktisch das Gehirn deines Calliope mini ist. Ein Mikrocontroller ist eine Art Mini-Computer. Du kannst ihn selbst programmieren und dir eigene Projekte mit dem Calliope mini ausdenken.

Der Calliope mini wurde in Deutschland entwickelt und soll jedem Schulkind einen spielerischen Zugang zur digitalen Welt ermöglichen. Vorbild für den Calliope mini war der BBC micro:bit. Diese Platine wurde 2012 von der BBC, einem englischen Radio- und Fernsehsender, entwickelt. In Großbritannien lernen 11- bis 12-jährige Kinder, mit dem BBC micro:bit eigene Projekte umzusetzen. Und genau das kannst du jetzt auch mit dem deutschen Calliope mini.

Der Calliope mini hat einige tolle Eigenschaften:

Er ist speziell für Anfänger entwickelt worden.

Er ist nahezu unzerstörbar (du musst also keine Sorge haben, etwas anzufassen und kaputt zu machen).

Er muss nicht installiert werden.

Er kann kostenlos und

auf unterschiedlichen Schwierigkeitsstufen programmiert werden.

Zur Programmierung stehen dir verschiedene Editoren zur Verfügung. Diese sind …

ganz einfach zu bedienen

, da sie fertige Puzzle-Bausteine für deine Programme zur Verfügung stellen.

Und sie stellen einen

Simulator

zur Verfügung, sodass ein eigener Calliope mini nicht unbedingt gebraucht wird (mit einem echten Calliope mini macht es aber noch mehr Spaß).

Mikrocontroller, wie auch auf dem Calliope mini einer ist, gibt es wahnsinnig viele auf der Welt. Sie sind in fast allen technischen Geräten verbaut. Auch bei dir zu Hause gibt es ganz viele! Glaubst du nicht? Du kannst sie meistens nicht direkt erkennen, sie sind zum Beispiel in einem Fernseher eingebaut und auch in einer Kaffeemaschine. Auch die Waschmaschine würde ohne Mikrocontroller nicht funktionieren und das Auto nicht losfahren. Über Mikrocontroller werden ganz viele verschiedene Dinge gesteuert. Wie das funktioniert und was du mit dem Calliope mini steuern kannst, das erfährst du in diesem Buch.

ÜBER DIESES BUCH

Wir – Nadine und Thiemo – wollen dir mit diesem Buch zeigen, wie einfach du selbst den Calliope mini programmieren kannst, und vor allen Dingen, wie viel Spaß das macht.

Da man am Anfang immer etwas mehr Hilfe braucht, werden wir gemeinsam die ersten Schritte gehen. Dazu werden wir als Erstes …

erkunden, was Mikrocontroller sind und was sie mit Computern gemeinsam haben, und

dir zeigen, wie du ein Programm für den Calliope mini schreiben und dieses auf den Mikrocontroller übertragen kannst.

Danach hast du mehrere Möglichkeiten. Wir haben für dich Anleitungen zu unterschiedlich schwierigen Projekten vorbereitet. Du kannst also wählen zwischen

Projekten für Einsteiger:

Die Farbenwelt

und

Die Sirene

,

Projekten für Könner:

Die musikalische Alarmanlage

und

Das Farbthermometer

und

Projekten für Profis:

Zähler beim Seilchenspringen

und

Balance halten

.

Wenn du bisher noch nie etwas programmiert hast oder dich nicht so genau einschätzen kannst, empfehlen wir dir, bei den »Projekten für Einsteiger« zu beginnen und dich dann zum Calliope-mini-Experten hochzuarbeiten.

Anschließend hast du die Möglichkeit, eigene Projektideen umzusetzen.

ÜBER DICH

Du hast Lust, eines oder auch mehrere Projekte mit dem Calliope mini zu erstellen? Kannst aber noch nicht programmieren? Dann hältst du genau das richtige Buch in den Händen.

Was du benötigst …

einen

Computer

oder

Laptop

,

Internetzugang

,

wenn möglich einen

Calliope mini

(aber es geht auch ohne) und

Lust

auf etwas ganz Neues.

Falls du bereits öfter mal am Computer gearbeitet hast und weißt, wie man Dinge wie zum Beispiel Bilder speichert, kopiert und wieder einfügt, kannst du sicher prima alleine mit diesem Buch arbeiten. Wenn du noch wenig Erfahrung am Computer hast oder unsicher bist, frage bitte immer deine Eltern oder jemand anderen um Hilfe.

Noch mehr Spaß macht es, mit einer Freundin oder einem Freund gemeinsam die Projekte aus diesem Buch umzusetzen und sich später eigene spannende Projekte auszudenken. Also lade doch jemanden ein, mit dir gemeinsam den Calliope mini zu erkunden.

ÜBER DIE SYMBOLE, DIE WIR IN DIESEM BUCH VERWENDEN

Dir werden in diesem Buch öfter verschiedene Symbole begegnen. Damit wollen wir dir besonders wichtige Sachen mitteilen oder auch Tipps mitgeben:

Dieses Symbol zeigt dir, dass nun ein wichtigerTippkommt. Wenn du also einmal nicht mehr weiterweißt, suche nach einem solchen Tipp.

Der Elefant weist dich auf Informationen hin, die du dir gut merken sollst, da du sie noch öfter brauchen wirst. Der Elefant steht fürErinnerung, da Elefanten ein super gutes Gedächtnis haben.

Dieses Symbol steht für Warnung. Hier findest du ganz wichtige Informationen, die du unbedingt lesen und auch beachten solltest.

Hervorgehobene Textteile lenken deine Aufmerksamkeit auf eine Abbildung.

Damit du dich in größeren Abbildungen besser zurechtfindest, gibt es noch ein Hilfsmittel, nämlich die Lupe. Diese zeigt dir an, wo die wichtigen Stellen im Bild sind.

Manchmal versteht man etwas beim ersten Lesen nicht – oder man vergisst es wieder. Mit den Seiten Zum Wiederfinden am Ende des Buchs findest du schnell wieder auf die Seite zurück, wo das Thema erklärt wird, das dich gerade interessiert.

KAPITEL 1

DER CALLIOPE MINI

JETZT WIRD ES ZEIT ZU ERKUNDEN, WELCHE WEITEREN BAUTEILE NEBEN DEM MIKROCONTROLLER AUF DER CALLIOPE-MINI-PLATINE SIND UND WIE DU DIESE FÜR DEINE PROJEKTE NUTZEN KANNST. Dabei wird dir dieses Kapitel helfen.

Nach diesem Kapitel wirst du wissen,

welche Bauteile auf dem Calliope mini verbaut sind und

wozu du die einzelnen Bauteile nutzen kannst.

WAS KANN DER CALLIOPE MINI?

Wenn du jetzt gehofft hast, dass dein Calliope mini bereits nach dem Auspacken ganz viele tolle Sachen kann, müssen wir dich leider enttäuschen. Von alleine kann der Calliope mini nämlich überhaupt nichts. Aber das ist eigentlich gar nicht so schlimm, da du ihm ganz viel beibringen kannst.

Um dem Calliope mini etwas beizubringen, musst du ein Programm für ihn schreiben und dieses auf den Mikrocontroller (also auf den Calliope mini) übertragen. Wie das geht, erfährst du im nächsten Kapitel. Dieses Schreiben von Programmen nennt man übrigens Programmieren.

Programmieren, so nennen Profis (das sind Informatikerinnen und Informatiker) das Erstellen von Programmen. Auch du wirst in den nächsten Kapiteln dieses Buchs viele Programme für deinen Calliope mini erstellen.

Dein Calliope mini kann also nach der Programmierung genau das, was du ihm beigebracht hast. Bestimmt interessiert dich schon, welche Fähigkeiten denn möglich wären. Daher hier ein paar erste Ideen:

Du kannst deinen Calliope mini so programmieren, dass er auf Knopfdruck eine Melodie abspielt. Wenn der Ton laut genug ist, könntest du damit den Gong deiner Schule ersetzen.

Du kannst ihn so programmieren, dass er merkt, wenn ihm jemand zu nahe kommt oder ihn gar schüttelt. Wenn du magst, kannst du ihn dann einen Alarm auslösen lassen, so kann niemand deinen Calliope mini entführen.

Dein Calliope mini kann auch lächeln, genau genommen einen lachenden Smiley anzeigen. Natürlich kann der Smiley auch traurig gucken, aber wer möchte das schon?

Du kannst den Calliope mini auch als Würfel programmieren, der zufällig eine Zahl von 1 bis 6 (oder auch bis 8 oder 9) anzeigt. Er ist also auch bei Brettspielen ein toller Begleiter.

Sogar bunt leuchten kann der Calliope mini. So kannst du ihn als farbenfrohes Schmuckstück tragen.

Außerdem kannst du mit ihm die Temperatur messen. Dein Calliope mini kann also auch ein Thermometer ersetzen. Wenn du hohe Temperaturen durch einen hohen Ton anzeigst, kann dieses Thermometer sogar von blinden Menschen benutzt werden.

Sicherlich fallen dir noch super viele andere Projektideen ein, oder?

Damit du einschätzen kannst, welche Ideen umsetzbar sind, erfährst du im nächsten Abschnitt alles über die verschiedenen Bauteile des Calliope mini.

BAUTEILE DES CALLIOPE MINI

Der Calliope mini hat im Gegensatz zu anderen Platinen (wie zum Beispiel dem Arduino oder dem Raspberry Pi, falls du davon schon einmal gehört hast) bereits ganz viele Bauteile direkt auf der Platine verbaut. Diese Bauteile wurden alle auf die Platine gelötet. Du musst also keine weiteren Dinge kaufen, um mit dem Calliope mini tolle Projekte umzusetzen.

Du musst keine Angst haben, den Calliope mini anzufassen. Normalerweise sollte man elektrische Geräte nicht einfach anfassen. Da der Calliope mini jedoch mit winzig kleinen Strömen arbeitet, musst du dir keine Sorgen machen. Du kannst nichts kaputt machen und dich auch nicht verletzen.

Das wichtigste Bauteil des Calliope kennst du bereits:

Mikrocontroller:

Der Mikrocontroller wird dein Programm speichern und verarbeiten, er stellt also praktisch das Gehirn deines Calliope mini dar.

Ein Mikrocontroller ist ein spezielles Bauteil, in das der Prozessoreingebaut ist. Auf deinem Calliope mini findest du unten in der Mitte die Bezeichnung PROZESSOR. Die weiße Linie zeigt dir, wo du das schwarze, viereckige, sehr flache Bauteil findest.

Dein Calliope mini hat neben dem Mikrocontroller noch viele weitere Bauteile. Damit du die Bauteile auch findest, sind bereits einige Bezeichnungen auf der Platine aufgedruckt. Außerdem beschreiben wir dir die Lage der Bauteile. Dafür musst du den Calliope mini so halten, wie auf dem Foto am Anfang des Kapitels. Sonst kannst du die Schrift ja auch gar nicht lesen.

LED-Display:

In der Mitte des Calliope mini siehst du das LED-Display. LED ist eine Abkürzung und steht für den englischen Ausdruck

light-emitting diode

, was auf Deutsch übersetzt »lichtaussendende Diode« oder einfach ausgedrückt »kleine Lampe« heißt. (Eine Diode ist ein sehr spezielles elektronisches Bauteil.) Auf dem Calliope mini sind insgesamt 25 winzige rote LEDs angebracht und in einem Viereck angeordnet. Du kannst jede der 25 LEDs einzeln anschalten und so zum Beispiel einen lachenden Smiley »zeichnen« oder einen beliebigen Buchstaben »schreiben«.

RGB-LED: