Wir haben überlegt, ob man das nicht als Spiel auf dem Pingpong simulieren könnte. Zuerst mal der Maßstab: Wenn eine LED eine Strecke von einem Meter darstellt, zeigt das Display 12 m Weite und 10 m Höhe. Man könnte die beiden Geschwindigkeitskomponenten getrennt mit den beiden Potis vorgeben. Mal angenommen die vertikale Startgeschwindigkeit beträgt 10 m/s. Dann dauert es bei einer Erdbeschleunigung von rund 10 m/s² eine Sekunde bis die Geschwindigkeit Null ist und der Ball seinen höchsten Punkt bei 5 m erreicht hat. Noch eine Sekunde später ist er wieder unten. Wenn gleichzeitig die horizontale Geschwindigkeit auf 5 m/s eingestellt wurde ist die Wurfweite 10 m, passt also gut ins Display. Die theoretischen Vorüberlegungen haben schon vor jeder Programmierung dazu geführt, dass wir den Einstellbereich für beide Potis auf 20 m/s festgelegt haben. Man kann damit bis zu 20 m hoch und 80 m weit werfen, also auch aus dem Display heraus.

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Für die Berechnung wurde ein Verfahren der kleinen Schritte angewandt. In kleinen Intervallen werden jeweils die Geschwindigkeitsänderung und der Streckenzuwachs für jede Bewegungskomponente getrennt berechnet. Dazu braucht man Realzahlen, aber das macht Bascom ganz locker. Das Verfahren ist nicht ganz genau, weil man zwar in dieser Zeitspanne eine Geschwindigkeitsänderung hat, dann aber so tut als sei die Geschwindigkeit in der ganzen Zeit gleich gewesen. Je kürzer aber das Zeitintervall ist desto kleiner wird der Fehler. In diesem Fall ist ein Zeitintervall von 10 ms ausreichend klein. Der ganze Wurf kann bei 20 m/s Vertikalgeschwindigkeit maximal vier Sekunden dauern. Wir rechnen großzügig bis zu sechs Sekunden lang, verlassen die Rechenschleife aber wenn der Ball den Boden erreicht.

Zur Bedienung muss man wissen, dass die Balken links und rechts für die eingestellte Y- und X-Geschwindigkeit bis jeweils 20 m/s stehen. Man hat eine Sekunde Zeit um die Einstellungen zu treffen, dann wird der Ball geworfen. Insgesamt kann man 50 mal üben und muss dann erst eine neue Münze einwerfen. Das reicht erstmal um die Sache genau zu durchschauen. Man kann sich bei jeder Einstellung vorher überlegen, wie die Bewegung aussehen wird. Ob es was genutzt hat zeigt dann die nächste Physik-Klausur.

Das ganze taugt natürlich auch als Spiel. Man kann sich z.B. vornehmen einen bestimmten Punkt am Boden zu treffen. Wer schafft die richtige Einstellung mit den wenigsten Versuchen? Oder man spielt Basketball und wirft auf einen Bereich im oberen rechten Display. Die Spielregeln kann man von Fall zu Fall vereinbaren.

Für die Programmierung wurde übrigens der ISP-Adapter verwendet, und zwar diesmal mit bestückten Pfostensteckern an beiden Seiten und mit einem sechspoligen Flachbandkabel. Der Vorteil ist, solange man noch am Programm arbeitet kann das Kabel bei geschlossenem Gehäuse einfach herausbaumeln.

Literatur: Lernpaket Mikrocontroller - Technik mit Bascom