Fortgeschrittene Python-Programmierung mit dem BBC micro:bit

In diesem Beitrag möchte ich an meinen letzten Beitrag Der Einstieg in die Python-Programmierung mit dem BBC micro:bit anknüpfen und dir zeigen, wie du die Sensoren & Aktoren deines BBC micro:bit in Python programmieren kannst.

Das Tool zur Python-Programmierung für den BBC micro:bit ist sehr gut auf Englisch dokumentiert und theoretisch könnte der Beitrag jetzt hier mit einem Verweis auf diese enden. Jedoch möchte ich dir hier Schritt-für-Schritt zeigen, wie du die Sensoren & Aktoren des BBC micro:bit programmierst.

Inhaltsverzeichnis

• Features des BBC micro:bit
• Verwenden der Dokumentation / Reference zum Programmieren des BBC micro:bit
• Sensoren auslesen
  • Temperatursensors auslesen und Anzeigen der Werte auf der 5×5 LED Matrix
  • Lichtintensität auslesen
• Aktoren ansteuern
  • Piezo Buzzer & Lichtsensor

Features des BBC micro:bit

Zunächst möchte ich dir die Features des BBC micro:bit auflisten:

• einen Temperatursensor,
• einen Lagesensor,
• einen Kompass (Magnetometer),
• einen „Lichtsensor“,
• ein Mikrofon,
• ein Piezo Buzzer,
• ein Touch Sensor,
• eine drahtlose Schnittstelle

Verwenden der Dokumentation / Reference zum Programmieren des BBC micro:bit

Wie erwähnt findest du unter dem Punkt „Reference“ eine Dokumentation zu den Features vom BBC micro:bit und der Python-Programmierung.

Hier kannst du die Codeschnipsel per Drag’n Drop in den Editor ziehen und so ähnlich wie mit den Blöcken in MakeCode den Quellcode erstellen.

Sensoren auslesen

Lesen wir zunächst die Werte vom Temperatursensor sowie vom Lichtsensor aus und zeigen diese auf der 5×5 LED Matrix an. Das gute ist, wir brauchen für langen Text keinen extra Code schreiben, denn hier brauchen wir lediglich die Funktion „scroll“ aufrufen.

Temperatursensors auslesen und Anzeigen der Werte auf der 5×5 LED Matrix

Der Prozessor nRF52 verfügt über einen Temperatursensor, welcher nachfolgende technische Daten hat:

Eigenschaft	Wert
Messbereich	-40 °C bis 105 °C
Auflösung	Schritte von 0,25 °C
Genauigkeit	+/- 5 °C (nicht kalibriert)

In der Referenz kannst du hier recht einfach den passenden Codeschnipsel in deinen Code einfügen und mit dem Taster „A“ verknüpfen.

from microbit import *


# starten der Endlosschleife
while True:
    # Wenn der Taster A gedrückt wurde, dann...
    if button_a.was_pressed():
        # ausgeben der Temperatur auf der LED Matrix
        display.scroll(temperature())

Lichtintensität auslesen

Der Mikrocontroller hat jetzt keinen extra Lichtsensor, sondern man kann die LEDs der 5×5 Matrix als Lichtsensor verwenden. Wie du das am Arduino machst, habe ich dir bereits im Beitrag Arduino Lektion #101: LED als Lichtsensor erläutert.

Du brauchst hier zusätzlich eine kleine Taschenlampe, um die LEDs der Matrix anzustrahlen!

from microbit import *


# starten der Endlosschleife
while True:
    # Wenn der Taster A gedrückt wurde, dann...
    if button_a.was_pressed():
        # Wenn die Matrix mit einer Taschenlampe bestrahlt wird,
        # dann ist der Wert > 0 ansonsten ist dieser gleich 0
        display.scroll(display.read_light_level())

Aktoren ansteuern

Der BBC micro:bit hat als Aktor eine 5×5 LED Matrix sowie einen Piezo Buzzer verbaut. Die LED Matrix habe ich dir ja bereits gezeigt, nun soll es um den Piezo Buzzer gehen. Über diesen kleinen Buzzer kannst du Töne und sogar kleine Lieder abspielen.

Piezo Buzzer & Lichtsensor

Nachfolgend möchte ich dir jetzt zeigen, wie du die Lichtintensität nutzen kannst, um die Frequenz des Piezo Buzzers zu manipulieren.

from microbit import *
import music


# starten der Endlosschleife
while True:
    # auf dem Piezo Buzzer einen Ton wiedergeben,
    # der Wert des Lichtsensors wird mit 3 multipliziert damit der Ton höher wird
    music.pitch(display.read_light_level()*3)