Umweltsensorik: Lärmampel

Ziel des Projekts

In diesem Projekt bauen wir eine interaktive Umweltanzeige - Eine Lärmampel zeigt die Lautstärke im Raum in den Farben grün, gelb oder rot an.

Weitere Ziele:

Mit analogen und digitalen Sensoren arbeiten
Fallunterscheidungen mit Ardublock umsetzen
LED-Farben in Abhängigkeit von Messwerten steuern
Seriellen Monitor für Ausgaben nutzen
Sensorwerte physikalisch interpretieren

Was brauchen wir? (Hardware)

Teil	Anzahl	Beschreibung
Makey- oder Octopus-Platine	1	mit analogem Anschluss A0
Lautstärkesensor	1	misst, wie laut es ist
Grove-Kabel oder Jumperkabel	einige	zum Verbinden
USB-Kabel (wichtig: Datenkabel, kein reines Stromkabel!)	1	zum Anschluss an den PC

Struktur des Algorithmus für die Lärmampel — Je nach Messwert (Spannung am Sensorausgang) soll die LED eine andere Farbe anzeigen. Typisches Anwendungsszenario für eine Fallunterscheidung.

Fallunterscheidung Ardublock — Der Algorithmus in Ardublock formuliert. Testausgaben über Serial.print.

Selbst machen: Umsetzung

Aufgabenideen:

Gelbphase einbauen bei Lautstärke
Zwei getrennte Fallunterscheidungen je nach Wert
Optional: Anzeige auf serieller Konsole oder LED-Matrix

Lärmampel:
Die Funktion analogRead liest den Lautstärkewert ein. Mithilfe einer „Falls … dann … sonst …“-Struktur wird entschieden, welche Farbe die Ampel anzeigen soll: Bei leisen Geräuschen leuchtet sie grün, bei mittlerer Lautstärke gelb und bei lauten Geräuschen rot. Der aktuelle Wert wird mit Serial.println angezeigt.

Was passiert in echt?

Bei Ruhe leuchtet die LED grün.
Bei Lärm oder Stress wird sie gelb oder rot.

Erklärvideo - Lärmampel realisieren

Bitte beachten Sie: Sobald Sie sich das Video ansehen, werden Informationen darüber an Youtube/Google übermittelt. Weitere Informationen dazu finden Sie unter Google Privacy.

FAQ

Analog-Digital-Wandler: Unsere Verbindung zur analogen Welt

Sensoren sind Bauteile, die eine physikalische Größe in eine Messgröße wandeln. Als einfachster Vertreter für einen Sensor sei hier exemplarisch der Messeingang für analoge Spannungen (analogRead) genannt. Die an den mit A0 beschrifteten Kontakten anliegende Kleinspannung wird durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) in einen proportionalen Zahlenwert umgewandelt. In unserem Fall hat der ADC eine Auflösung von 10 bit, was bedeutet, dass unser Messbereich von 0 bis 3 V in die Zahlenwerte 0 bis 2¹⁰-1 (=1023) umgewandelt wird. Das entsprechende Puzzleteil (analogRead) zum Einlesen des Zahlenwertes finden wir auf der linken Seite im Baukasten für "Sensoren".

Hier ein paar Beispiele für Geräusche und ihre Lautstärke in Dezibel

Atemgeräusch	10 dB
Flüstern	30 dB
Normales Gespräch	60 dB
Staubsauger	70 dB
Straßenverkehr	85 dB
Rockkonzert	100-110 dB
Presslufthammer	120 dB
Schmerzgrenze	ab 120 dB
Flugzeugstart	130 dB
Explosion	140 dB und mehr

Was kommt als nächstes?

Fragen?

Prof. Dr. Klaus-Uwe Gollmer

Professor FB Umweltplanung/Umwelttechnik - FR Informatik

Kontakt

+49 6782 171223

k.gollmer(at)umwelt-campus.de

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Birkenfeld | Gebäude 9917 | Raum 30

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