Lernziele

• Einen Ton spielen können
• Tonhöhe und Tonlänge nach Belieben verändern
• Programmteile wiederholen

Arbeitsziel: Ein einfaches Lied programmieren

Aufgabe 1: Erster Ton

1. Schliessen Sie den micro:bit an den Strom an (Batteriefach, nicht Roboter).
2. Starten Sie MakeCode mit einem neuen Programm Musik. Dies ist Ihr Experimentierprogramm. Solange Sie lernen, wie der micro:bit Töne erzeugt, arbeiten Sie in diesem Programm, das Sie immer wieder verändern. Hinweis: Zum Lernen bietet sich auch der Simulationsmodus von MakeCode an.
3. Damit der micro:bit Musik abspielt, muss immer zuerst der eingebaute Lautsprecher eingeschaltet werden. Suchen Sie im Abschnitt Musik den Befehl schalte eingebauten Lautsprecher aus und fügen Sie ihn in Ihr Programm ein. Ändern Sie den Befehl so ab, dass der Lautsprecher eingeschaltet wird.
4. Fügen Sie anschliessend den Befehl spiele Ton mittleres C für 1 Schlag bis zum Ende ein.
5. Schalten Sie zum Schluss den eingebauten Lautsprecher mit Hilfe des entsprechenden Befehls wieder aus.
6. Lassen Sie Ihr Programm im Simulationsmodus laufen!
7. Laden Sie das Programm auf den micro:bit und hören Sie sich an, wie es dort klingt.

Aufgabe 2: Tonhöhen und Tonlängen

Schauen Sie sich das nebenstehende Programm an. Welche Zeile erzeugt den höchsten Ton? Welche Zeile erzeugt den längsten Ton?

beim Start
  schalte eingebauten Lautsprecher EIN
  spiele Ton Hohes C für 1/8 Schlag bis zum Ende
  spiele Ton Mittleres A für 1 Schlag bis zum Ende
  spiele Ton Tiefes H für 1/4 Schlag bis zum Ende
  spiele Ton Tiefes F für 2 Schlag bis zum Ende
  spiele Ton Hohes E für 1/2 Schlag bis zum Ende
  schalte eingebauten Lautsprecher AUS

Schreiben Sie anschliessend das Programm ab und lassen Sie es im Simulationsmodus laufen. Haben Sie die Zeilen richtig bestimmt?

Aufgabe 3: Pausen

Ein Lied besteht nicht nur aus Tönen sondern auch aus Pausen. Schauen Sie sich das nebenstehende Programm an und versuchen Sie, den Rhythmus nachzuklatschen.

beim Start
  schalte eingebauten Lautsprecher EIN
  spiele Ton Mittleres A für 1 Schlag bis zum Ende
  pausiere (ms) 1000
  spiele Ton Mittleres A für 1/2 Schlag bis zum Ende
  spiele Ton Mittleres G für 2 Schlag bis zum Ende
  pausiere (ms) 1000
  spiele Ton Mittleres A für 1/2 Schlag bis zum Ende
  spiele Ton Mittleres G für 1 Schlag bis zum Ende
  spiele Ton Mittleres A für 1 Schlag bis zum Ende
  schalte eingebauten Lautsprecher AUS

Schreiben Sie das Programm anschliessend ab und lassen Sie es im Simulationsmodus laufen. Hören Sie sich den Rhythmus an. Konnten Sie richtig klatschen?

Haben Sie schon gemerkt, dass beim Ändern einer Tonhöhe kurz Zahlen erscheinen? Diese Zahlen erklären dem micro:bit, welche Frequenz (=Anzahl Schwingungen pro Sekunde) er abspielen soll. Unten sehen Sie die Frequenzen für die Töne mit der Bezeichnung mittlerer Ton. Eine Viertel Note entspricht dabei einem Schlag.

Note	C	Cis	D	Dis	E	F	Fis	G	Gis	A	B	H
Frequenz (Hz)	262	277	294	311	330	349	370	392	415	440	466	494

Notenlängen (1 Schlag = 1 Viertelnote): Ganze Note = 4 Schläge, Halbe Note = 2 Schläge, Viertel Note = 1 Schlag, Achtel Note = 1/2 Schlag.

Aufgabe 4: Erstes Lied

Schreiben Sie ein neues (!) Programm Lied, welches den micro:bit ein bekanntes, einfaches Kinderlied spielen lässt (alle Töne sind mittlere Töne). Welches Lied ist es?

Notenblatt

Das Notenblatt mit der Melodie befindet sich im Originalskript (S. 17) und kann hier ergänzt werden.

Aufgabe 5: Zusatzaufgabe: Code optimieren

Überarbeiten Sie den Code des Programms Lied, sodass er weniger Befehle enthält.

Schaffen Sie es mit weniger als 25 Befehlen? Mit weniger als 20?

Aufgabe 6: Wiederholungen

Was denken Sie, welches Lied spielt das folgende Programm? Welche Töne werden wie oft wiederholt? Überlegen Sie zuerst, was Sie zu hören erwarten, und überprüfen Sie Ihre Vermutung dann mit dem micro:bit. Den Befehl 3-mal wiederholen finden Sie im Abschnitt Schleifen. Für Ihre Überprüfung können Sie den Code von Lied überschreiben.

beim Start
  schalte eingebauten Lautsprecher EIN
  3-mal wiederholen mache
    spiele Ton Tiefes E für 1 Schlag bis zum Ende
    pausiere (ms) 10
  2-mal wiederholen mache
    spiele Ton Tiefes C für 1 Schlag bis zum Ende
    pausiere (ms) 10
    spiele Ton Tiefes G für 1/2 Schlag bis zum Ende
    pausiere (ms) 10
    spiele Ton Tiefes E für 1 Schlag bis zum Ende
  schalte eingebauten Lautsprecher AUS

Aufgabe 7: Eigenes Lied

Jetzt sind Sie dran! Erstellen Sie ein neues Programm Eigenes Lied. Programmieren Sie ein Lied Ihrer Wahl. Benutzen Sie wenn möglich die Schleife x-mal wiederholen.

Aufgabe 8: Zusatzaufgabe: Warnsignale beim Fahren

1. Stecken Sie nun die Platine in den Roboter und binden Sie in MakeCode die Erweiterung Maqueen ein.
2. Legen Sie die Batterien in den Roboter ein.
3. Erstellen Sie ein neues Programm Warnung Rückwärts, das den Roboter rückwärts fahren lässt. Dabei soll der Roboter wie ein LKW Hupsignale von sich geben. Wenn Sie möchten, können Sie auch seine LEDs dabei blinken lassen.

Kontrollfragen

1. Welchen Befehl brauchen Sie, um einen Ton von 440 Schwingungen pro Sekunde während 1 Schlages zu spielen?
2. Wieviele Millisekunden dauert 1/2 Schlag?
3. Welchen Befehl brauchen Sie, um eine ganze Pause (4 Schläge) zwischen 2 Tönen zu spielen?
4. Wieviele Befehle braucht es mindestens, um einen Ton 10-mal zu spielen?
5. Welchen Vorteil hat die x-mal wiederholen-Schleife gegenüber kopieren und einfügen?