Erzeugung zeitkritischer Frequenzsignale mit dem Arduino. Verbindung von Physik und Informatik im Schülerexperiment zum Kundt’schen Rohr aus dem 3D-Drucker mit Arduino-Betriebsgerät.

Haverkamp, Nils; Pusch, Alexander; Schlummer, Paul; Ubben, Malte

Abstract

In diesem Beitrag geht es darum, wie man den Arduino für zeitkritische Anwendungen, wie die Erzeugung eines Frequenzsignals, verwenden kann. Obwohl Rechtecksignale vergleichsweise einfach zu erzeugen sind, zeigen Analysen mittels Oszilloskops aber, dass einige Anpassungen am Programmcode notwendig sind, um einen präzisen Frequenzgenerator zu programmieren. Hierdurch lassen sich Grundlagen zu zeitkritischen Programmabläufen und -funktionen an einem experimentellen Anwendungsbeispiel für die Informatik und die Physik erlernen. Als Anwendungsbeispiel für den Frequenzgenerator im Physikunterricht verwenden wir eine günstige Variante des Kundt’schen Rohres mit 3D-gedruckten Bauteilen und Ultraschallsendern und Arduino-Betriebsgerät.