Verwandte Anleitungen für VARIOBOT Varikabi
Inhaltszusammenfassung für VARIOBOT Varikabi
- Seite 2 Sicherheitshinweise für Eltern und Kinder Achtung! Bitte von Kindern Leitungen und zum Explodieren der Batterie unter 3 Jahren fernhalten. führen kann. Nach Gebrauch muss der Erstickungsgefahr durch Batterieclip von der Batterie abgehängt Verschlucken kleiner Teile. werden. Verletzungsgefahr durch scharfe Spitzen und Nicht wiederaufladbare Batterien dürfen Kanten einzelner Bauteile.
- Seite 3 Allgemeine Informationen Alle in dieser Anleitung vorgestellten Das Produkt wurde in Übereinstimmung mit Schaltungen wurden mit der größtmöglichen den geltenden europäischen Richtlinien Sorgfalt entwickelt, geprüft und getestet. hergestellt und trägt daher das CE-Zeichen. Dennoch können Fehler nicht vollständig Der bestimmungsmäßige Gebrauch ist in ausgeschlossen werden.
- Seite 4 • Folgen von dunklen oder hellen Linien und spielerischen Zugang zur Elektronik. Bestimmt wirst Du mit varikabi lange Zeit • Verfolgen oder Schieben von Objekten Spaß und Abwechslung am Experimentieren • Suchen, Verfolgen oder Umkreisen von Licht und Tüfteln haben.
- Seite 5 Inhalt 1) Aufbau 2) Funktionen varikabi ist in den sieben Farben Rot, Blau, In der Experimentieranleitung ab Seite 66 Grün, Neongrün, Gelb, Pink und Schwarz werden die zwölf Funktionen von varikabi erhältlich. Unabhängig von der Farbvariante erläutert. Es wird gezeigt, wie Du die...
- Seite 6 1) Aufbau Was Du dafür benötigst • 9 V Block-Batterie oder 9 V Akku • Zange und Seitenschneider • Schwarzes Isolierband • Etwa eine Stunde Zeit...
- Seite 7 Die sieben varikabi Modelle...
- Seite 8 Die Komponenten...
- Seite 9 Hund...
- Seite 17 Seelöwe...
- Seite 23 Frosch...
- Seite 29 Vogel...
- Seite 35 Giraffe...
- Seite 43 Maus...
- Seite 51 Käfer...
- Seite 60 FT...
- Seite 61 Die Komponenten...
- Seite 66 2) Schaltungen und Funktionen Die unterschiedlichen Schaltungsvarianten ermöglichen varikabi folgende zwölf Funktionen. Die Schaltungen und Eigenschaften der Funktionen sind im Anschluss detailliert beschrieben. varikabi steht still varikabi fährt langsam varikabi fährt schnell...
- Seite 67 Breadboards in die Reihen 3 und 7 (über beschriftet. Die fünfte Reihe in der Mitte ist den Kabelbinder). bei varikabi mit dem schwarzen Kabelbinder verdeckt und wird nicht benutzt. Die äußeren beiden Reihen werden für die Stromversorgung (+ und –) verwendet.
- Seite 68 Transistoren Weil varikabis Antriebsmotoren einen viel höheren Strom benötigen, als die Sensoren liefern können, werden Verstärker benötigt. Ein Transistor ist ein einfacher elektronischer Verstärker mit drei Anschlüssen. Damit die Verstärkung ausreichend hoch ist, werden sogenannte Darlingtontransistoren verwendet, die bereits zwei hintereinander geschaltete Transistoren beinhalten. Für den rechten und den linken Motor werden gegengleiche Transistoren benutzt, ein sogenannter PNP und ein NPN Transistor.
- Seite 69 Sensoren varikabi vergleicht die Helligkeit an seinen drei Sensoren. Je nachdem wie die sogenannten Fototransistoren ausgerichtet sind, nimmt varikabi Eindrücke am Boden, vor sich oder über sich wahr. Einen Fototransistor (FT) kannst Du Dir vereinfacht als einen veränderlichen Widerstand vorstellen, dessen Wert bei zunehmender Helligkeit kleiner wird.
- Seite 70 Genauigkeit justieren, mit der varikabi auf der Linie fahren soll. Idealerweise sind sie etwas neben die Linie gerichtet. Sind sie zu knapp an der Linie, so ist varikabi permanent am Regeln und fährt Schlangenlinien. Außerdem kann er dann nicht seinen Turbo-Gang aktivieren, weil dafür auf die äußeren Sensoren mehr Licht...
- Seite 71 Hast du kein weißes Klebeband, so kannst du z.B. weiße Blätter auf dunklem Boden auslegen. Mit dem Abstand zwischen den äußeren beiden Sensoren kannst du die Genauigkeit justieren, mit der varikabi auf der Linie fahren soll. Damit varikabi am Ende einer Linie (auf dunklem Untergrund) stoppt, richte den mittleren Sensor stärker...
- Seite 72 Seite hin aus, damit sie gleichzeitig ein frontales Licht im Blickfeld behalten können. Je mehr Licht auf die äußeren und je weniger auf den mittleren Sensor trifft, umso früher kommt varikabi zum Stillstand. Dieses Verhältnis lässt sich auch mit der Neigung des mittleren Sensors einstellen.
- Seite 73 Mit dem Neigungswinkel des mittleren Sensors kannst du den Abstand zum verfolgten Objekt justieren. Je mehr du ihn nach unten richtest, desto näher fährt varikabi an den Gegenstand heran. Schaltung: Schattenfolger / Bremsmodus...
- Seite 74 Stelle den Neigungswinkel des mittleren Sensors so ein, dass er nur leicht über den Gegenstand gerichtet ist. Zeigt der mittlere Sensor zu steil nach oben, so bleibt varikabi ständig in Bewegung und kann nur durch einen Schatten von oben angehalten werden.
- Seite 75 Richte die seitlichen Sensoren etwa 45° zur Seite und leicht zum Boden hin aus. Je weiter die Sensoren nach unten gerichtet sind, desto näher fährt varikabi an Hindernisse heran, bevor er ausweicht. Stelle den Neigungswinkel des mittleren Sensors so ein, dass er nur leicht über die Hindernisse gerichtet ist, damit...
- Seite 76 Lichteinfall von Fenstern. Damit varikabi den Tischrand gut erkennt, muss der optimale Neigungswinkel der zwei seitlichen Sensoren gefunden werden. Vorsicht: Hältst du deine Hand über varikabi, so fährt er nur geradeaus, ohne auf die Umgebung zu achten. Schaltung: Lichtfolger / Beschleunigungsmodus...
- Seite 77 Stelle die Neigung der beiden seitlichen Sensoren so ein, dass varikabi rechtzeitig am Rand wendet. Justiere den Neigungswinkel des mittleren Sensors so, dass varikabi auf der dunklen Fläche immer in Bewegung bleibt aber auf hellem Untergrund stoppt. Schaltung: Schattenfolger / Bremsmodus...
- Seite 78 Kleidung mit dunklen Ärmel trägst, weil varikabi ansonsten lieber dem Schatten deines Arms folgt. Wenn du deine Hand über varikabi hältst, steht er still. Bewege die Hand dann langsam nach vor oder zur Seite, sodass varikabi ihr folgen kann.
- Seite 79 Licht Für dieses Experiment benötigst du einen dunklen Raum und eine Lampe, die sich etwa 30 bis 100 cm über varikabi befindet. Idealerweise kannst du die Lampe auch bewegen. Eine Taschenlampe ist wegen ihrem Fokus allerdings nicht gut geeignet.
- Seite 80 über varikabi befindet. Eine Taschenlampe ist wegen ihrem zu starken Fokus nicht geeignet. Setzt du varikabi in einiger Entfernung zur Lampe auf den Boden, so wird er schnell auf das Licht zufahren. Unterhalb der Lampe wird er langsamer und wendet immer wieder, um sich nicht von der Lampe zu entfernen.
- Seite 81 Schatten zu bewegen. Mit der Neigung der Sensoren stellst du ein, wann varikabi jeweils umkehrt. Die beiden seitlichen Sensoren müssen dabei immer etwas weiter nach hinten gerichtet sein, als der mittlere Sensor.
- Seite 82 Die Drehzahl der Motoren wird mit Hilfe der Transistoren gesteuert. Abhängig davon, welcher Transistor (T ) welchen der Motoren (M ) ansteuert, fährt varikabi auf Dunkles oder auf Helles zu. Schließe die Motorkabel je nach gewählter Funktion als Licht- oder Schattenfolger an. Lichtfolger...
- Seite 83 Eingängen der Transistoren (T ) in den Reihen 1 und 9. Es gibt dabei zwei Varianten. Je nachdem, ob Du die Sensoren und Transistoren direkt oder gekreuzt verbindest, wird varikabi bei einer relativen Abschattung des mittleren Sensors langsamer oder schneller. Bremsmodus Beschleunigungsmodus...
- Seite 84 LEDs Je nach Farbvariante hast du zwei rote, blaue oder grüne LEDs in deinem varikabi Bausatz. Im Gegensatz zu Glühlampen müssen LEDs richtig gepolt sein, damit sie leuchten. Das kürzere Beinchen und die Abflachung am Gehäuse markiert den negativen Anschluss (–) einer LED.
- Seite 85 Stromversorgung Je nach varikabi Modell kannst Du zunächst Achtung: die beiden Anschlüsse des Batteriekabels Um einen Kurzschluss zu vermeiden, von unten durch die Öffnung zwischen den belasse die Stecker im Breadboard. Motoren und der Batterie führen. Stecke dann den schwarzen - und den roten + Kontakt in die entsprechenden Reihen am Breadboard.
- Seite 86 Ziel. Rotanteil und ist für varikabis Sensoren nicht gut wahrnehmbar. Bei Verwendung dieser Leuchtmittel Soll varikabi einer Struktur am Untergrund muss daher für eine ausreichend folgen oder ausweichen, so achte darauf, starke Ausleuchtung gesorgt werden. dass der Untergrund nicht spiegelt.
- Seite 87 Fehlerdiagnose Problem mögliche Ursachen varikabi bewegt sich gar nicht • Der linke und der rechte Sensor sind falsch gepolt angeschlossen. • Ein Batteriekabel steckt nicht richtig im Breadboard oder der Batterieclip nicht auf der 9 V Batterie. • Die Batterie oder der Akku ist leer oder defekt.
- Seite 88 Ursachen Die beiden LEDs leuchten nicht • Eine oder beide LEDs sind falsch gepolt eingesteckt. varikabi bleibt am Untergrund • varikabi liegt ungleich auf den Kabelbindern auf. hängen • Die Spitzen der Kabelbinder sind nicht ausreichend nach oben gebogen.
- Seite 89 3) Funktionsweise Je nachdem, wie die Sensoren mit den Transistoren verbunden sind und welcher Motor von welchem Transistor angesteuert wird, ergeben sich vier grundlegende Verhaltensweisen und Schaltungsvarianten, die auf den folgenden Seiten abgebildet sind. • Beschleunigungsmodus / Schattenfolger • Beschleunigungsmodus / Lichtfolger •...
- Seite 90 Schaltung: Beschleunigungsmodus / Schattenfolger +9 V...
- Seite 91 Schaltung: Beschleunigungsmodus / Lichtfolger +9 V...
- Seite 92 Schaltung: Bremsmodus / Schattenfolger +9 V...
- Seite 93 Schaltung: Bremsmodus / Lichtfolger +9 V...
- Seite 94 Transistoren etwa 100 bis 800 mal größer sein als der Basisstrom I Bei varikabi werden Darlingtontransistoren mit einer Stromverstärkung von 30.000 verwendet. Um den Motor und die LEDs mit einen Strom von 0.03 A (Ampere) = 30 mA (Milliampere) zu versorgen, wird ein Basisstrom von nur 1 µA (Mikroampere) benötigt:...
- Seite 95 Transistor dargestellt. Der Strom fließt jeweils in Richtung des schwarzen Pfeiles von Plus nach Minus. Es gibt drei verschiedene Grundschaltungen mit einem Transistor. varikabi nutzt die sogenannte Kollektorschaltung. Sie wird Kollektorschaltung genannt, weil der Kollektor (C) an einer konstanten Spannung (Batterie) anliegt.
- Seite 96 Die Sensoren varikabis Fototransistoren (FT) sind ähnlich aufgebaut wie ein Transistor. Der Kollektor (C) liegt auf der Plusseite und der Emitter (E) auf der Minusseite. Anstatt einem Basisanschluss verfügen sie allerdings über eine lichtempfind- liche Fläche. Der Lichteinfall bestimmt die Durchlässigkeit zwischen dem Kollektor und dem Emitter.