Smart Home mit dem Calliope-Board und MakeCode Sek. I
Kurs für Schülergruppen

Experimente

• Programmierung des Temperatur- und Luftfeuchtigkeitssensors und eines Motors zur automatisierten Öffnung von Fenstern und Türen
• Programmierung einer LED-Lichtleiste als Ambientelicht
• Training und Programmierung der KI-HuskyLens-Kamera zur Gesichtserkennung und Zugangskontrolle
• Verwirklichung weiterer Projekte (automatisches Ausrichten eines Solarpanels, eigene Ideen) mit den vorhandenen Sensoren und Aktoren)

Viele moderne Wohnungen und Häusern sind mit Smart-Home-Technik ausgestattet, um ihren Ressourcenverbrauch zu minimieren und den Wohnkomfort zu steigern. Sensoren, Mikrocontroller und Aktoren erfassen beispielsweise die Lichtverhältnisse, Bewegungen der Bewohner*innen oder Raumtemperatur und reagieren darauf automatisiert. Das Herzstück bildet ein Steuergerät wie das Calliope-Board V3, das alle Elemente nach dem EVA-Prinzip – Eingabe, Verarbeitung, Ausgabe – organisiert. Die Teilnehmenden automatisieren die Fensteröffnung in Abhängigkeit von Temperatur und Luftfeuchtigkeit, richten smarte Lichtsysteme ein und bauen eine Zugangskontrolle mit Gesichtserkennung. Durch die Vernetzung der Komponenten und die Verwirklichung eigener Ideen mit den vielfältigen vorhandenen Materialien erleben die Schüler*innen praxisnah, wie digitale Haussteuerung funktionieren kann.

Unterrichtsbezug

Prozessbezogene Kompetenzbereiche: Strukturieren und Modellieren; Implementieren; Informatiksysteme als Werkzeuge nutzen Inhaltsbezogene Kompetenzbereiche: Algorithmen; Informatiksysteme; Informatik und Gesellschaft. Lernfelder: Aufbau von Computersystemen; Algorithmisches Problemlösen mit Physical Computing; Automatisierte Prozesse