Kursmaterial · zum Ausdrucken

Das Projekt als PDF. Deckblatt und das Projekt auf einer Seite. Die Storycard für jeden Teil findest du im Auftrag des Teils, Vorlagen- und Zeichenblätter dort, wo sie gebraucht werden. Alles andere füllst du hier im Kurs aus.

Das Projekt als PDF herunterladen2 Seiten · 294 KB · doppelseitig drucken

Dazu die Einführungsfolien zum agilen Lernen: der ganze Kurs auf wenigen Folien, mit Kursstruktur und Freigabe zum eigenen Gebrauch.

Einführungsfolien zum agilen Lernen herunterladen10 Folien · 751 KB · 16:9 für den Beamer

Retrofit statt Neukauf · die ProjektlandkarteLF 3 · 120 Stunden · fünf Pflichtstorys · eine WahlstoryPFLICHT · die Signalkette entsteht · 5 × 16 h = 80 hTeil1WiderstandsnetzwerkWie kommt eine Spannungunverfälscht in den ADC?16 hTeil2BrückenschaltungWie wird aus einer Dehnungeine messbare Spannung?16 hTeil3OperationsverstärkerWie wird aus Millivolt einSignal, das der ADC sieht?16 hTeil4TransistorWie schaltet ein 3,3-V-Pineine echte Last?16 hTeil5GleichrichterschaltungWie wird das Modulnetzbetrieben und laborunabhängig?16 hAbnahmeWAHL · ein Folgeauftrag pro Team · 36 hWahlABordnetzteil entwickeln12-V-Bordnetz der Flurförderzeuge:9 bis 16 V, Lastabwurf bis 30 V36 hWahlBSchaltnetzteilSperrwandler statt Längsregler:was kann er besser, was kostet er?36 hWahlCH-Brücke und TiefsetzstellerVorschubantrieb und dimmbareHallenbeleuchtung, ein Steller36 hWahlDRechnerarchitektur200 Module in Serie: ESP32 oderdoch ein anderer Controller?36 hAbschluss: Entwicklermesse: jedes Team stellt aus, die anderen prüfen.SprintplanSprint 0Kickoff4 hSprint 1Teil 116 hSprint 2Teil 216 hSprint 3Teil 316 hSprint 4Teil 416 hSprint 5Teil 516 hSprint 6+7Wahlstory36 h
Abb. 1: Die Projektlandkarte. Fünf Pflichtteile bauen nacheinander die Signalkette, danach bearbeitet jedes Team einen Folgeauftrag. Eigene Darstellung für den Unterricht.

Ein Projekt, fünf Pflichtteile und ein Folgeauftrag. Hier steht, wie du dich darin bewegst.

Schritt 1 von 3. Zwei Minuten Überblick, dann geht es los.

Danach: Der Projektauftrag

So arbeitet ihr in diesem Kurs

Wie ein agiles Team: ein Sprint, eine Storycard

Ihr seid das Projektteam, eure Lehrkraft ist der Auftraggeber. Jeder Teil ist ein Sprint, und für jeden Sprint gibt es eine Storycard mit zwei Seiten: was gebraucht wird, woran abgenommen wird, euer Sprintziel und eure Retrospektive. Ihr findet sie oben im Auftrag jedes Teils.

1 Planning2 Arbeiten mit Daily3 Review4 Retrospektive

Das Projekt als PDF 2 Seiten · 294 KB · Deckblatt und Projekt auf einer Seite

Bevor du weiterliest: Was vermutest du?

Der Dehnungsmessstreifen liefert bei voller Presskraft nur acht Millivolt, daneben taktet ein Frequenzumrichter. Was glaubst du: Was passiert mit so einem kleinen Signal auf zwölf Metern Leitung? Schreib deine Vermutung auf. In Teil 3 schaust du wieder hier hinein.

Das lernst du

Jede Karte ist ein Fachgebiet aus dem Lernfeld. Der Titel führt zum Auftrag, die Links darunter direkt zu den Lernangeboten.

So läuft jeder Teil

1

Auftrag

Was braucht die Anlage?

2

Lernangebot

Hier lernst du das Fach.

3

Lösungen

Erst nach deinem Versuch.

4

Kontrolle

Kurzes Quiz, ohne Note.

5

Kompetenzmodell

Was kannst du jetzt?

Mehr zum Kurs, wenn du es brauchst

Ausführlicher Hinweis zum Einstieg

Lies das zuerst. Hol dir fünf Minuten Überblick, bevor du anfängst.

Danach: Der Projektauftrag

Worum es geht

Eine Exzenterpresse aus dem Jahr 1998 läuft mechanisch einwandfrei, aber sie ist blind: Läuft ein Lager heiß oder verschleißt das Werkzeug, merkt es niemand, bis die Maschine steht. Eine neue Presse will der Betrieb nicht kaufen. Er will wissen, wie es der alten geht.

Du arbeitest im Entwicklungsteam eines Ingenieurbüros und entwickelst das Mess- und Signalmodul MSM-1: ein Nachrüstmodul, das die Presse überwacht, ohne in ihre Steuerung einzugreifen. Vom Sensor am Maschinenständer bis zur Meldeleuchte, versorgt aus dem Schaltschrank.

Kurskarte

Dein Weg durch das Projekt

  1. Bevor du loslegst Projektauftrag, Prüfstand, Wissensspeicher

  2. Teil 1 Der Eingang lügt

    SpannungsteilerInnenwiderstandToleranz

  3. Teil 2 Die Presse zeigt Kraft

    BrückenschaltungSensorik

  4. Teil 3 Aus Millivolt wird Messwert

    Operationsverstärker

  5. Teil 4 Das Modul schaltet

    TransistorSchaltstufe

  6. Teil 5 Das Modul verlässt den Labortisch

    GleichrichterNetzteil

  7. Wahlphase Der Folgeauftrag

    eine Story je Team

Wie der Kurs aufgebaut ist

Nach dem Projektrahmen folgen fünf Teile. Jeder Teil baut eine Stufe der Signalkette, und jeder hat dieselben vier Bausteine.

Jeder Teil

Vier Bausteine, immer dieselben

  • Der Auftrag

    Was der Kunde will, welcher Weg dorthin führt und woran du merkst, dass du fertig bist.

  • Die Lernangebote

    Die Rechnungen und Messungen dazu. Du schreibst direkt hinein und prüfst dich an jeder Aufgabe selbst.

  • Rechenwege und Lösungen

    Ansatz, Rechenweg Schritt für Schritt, das bewertete Ergebnis und der Fehler, der an dieser Stelle am häufigsten passiert.

  • Kontrolle und Kompetenzmodell

    Eine Kontrolle über den ganzen Teil, dann dein Wissensspeicher-Blatt, die Abnahme durch das andere Team und deine Selbsteinschätzung.

So kommst du durch

Auftrag lesen → rechnen, simulieren, aufbauen und messen → die Abweichung erklären → erst danach die Rechenwege öffnen → abhaken, was unter „Fertig bist du, wenn …“ steht.

Der wichtigste Satz auf dieser Seite: Jede Stufe durchläuft denselben Vierschritt: rechnen, simulieren, aufbauen und messen, Abweichung erklären. Der vierte Schritt ist der eigentliche Technikerschritt.

Was du dafür brauchst
  • Steckbrett, ESP32, zwei Digitalmultimeter, Labornetzgerät und, ab Teil 3, ein Oszilloskop
  • Eine Simulationssoftware für Schaltungen
  • Die Datenblätter der Bauteile, im Original und oft auf Englisch
  • Tabellenbuch, Taschenrechner und eine Tabellenkalkulation für Messreihen und Fehlerrechnung
Ein Wort zu den Zahlen

Der Betrieb und die Presse PE-160 sind für den Unterricht gebaut. Die Anlagendaten sind in sich stimmig und realistisch gewählt, stammen aber nicht aus einer echten Maschine. Die Daten des Prüfstands sind dagegen echt: Wägezelle, HX711, NTC, IRLZ44N, 7805 und 1N4007 sind Katalogbauteile. Arbeite mit den Originaldatenblättern.

Kursmaterial · für deine Mappe

Der Modulplan auf Papier. Alle Module, Zeiten und Punkte auf einen Blick. Er ist für die Lehrkraft gedacht, die den Kurs auf einer Lernplattform nachbaut, und zeigt dir, wie Abgaben und Punkte zusammenhängen.

Modulplan als PDF herunterladen14 Seiten · 315 KB

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