Physical-Computing-Blöcke aus Holz für den Raspberry Pi

Inhaltsverzeichnis

Wer drückt schneller auf den Knopf, wenn das Licht leuchtet? Mit Holz, LEDs und Arcade-Knöpfen bauen wir aus dem Einplatinenrechner Raspberry Pi eine kostengünstige Lernplattform zum Anfassen. Dank der grafischen Programmieroberfläche Scratch und dem beliebten Spiel Minecraft ist das Projekt insbesondere für die Arbeit mit Grundschulkindern geeignet. Denn so nützlich der Raspi sonst ist, für einige Kinder ist das Anschließen von Hardware an die ungekennzeichneten Pins oder an fummelige Steckbretter eine zu große Hürde, wie wir in unseren Workshops in der Codingschule Düsseldorf immer wieder merken.

Unsere Inspiration kam mit einem Blog-Eintrag der Raspberry Pi-Foundation: Für die Maker Faire 2017 in New York hatte der Tüftler Ben Light ein kreatives und optisch überaus ansprechendes Projekt für den offiziellen Stand der Foundation entworfen – er nannte es „physical computing blocks“.

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Leider gibt es im Netz keinerlei genaue Bauanleitung, daher haben wir beschlossen, unsere eigene Variante der Physical-Computing-Blöcke herzustellen. Unser erstes Set besteht aus einem Raspberry Pi sowie zwei Blöcken mit jeweils einem großen Arcade-Button und einem LED-Block. Für Workshops sollte man gleich einen Klassensatz herstellen. Zum Glück reichen ältere Varianten des Raspi locker aus und finden so vielleicht einen neuen Einsatzzweck. Ein großer Dank geht an meinen Vater Karl-Dieter Hübner, der in seiner Werkstatt den handwerklichen Part des Projekts realisiert hat – dem Ingenieur ist nichts zu schwör! Noch mehr Blöcke haben wir auch bereits in Arbeit.

Mehr Infos

Kurzinfo

• Elektronik zum Anfassen für Grundschulkinder
• Physical-Computing-Blöcke für den Raspberry Pi
  
• Programmierung mit Scratch oder Python
  

Checkliste

• Zeitaufwand: 4 Stunden pro Set
  
• Kosten: 20 Euro (ohne Raspi)
  
• Holzbearbeitung: Grundkenntnisse
  
• Programmieren: Scratch- oder Python-Kenntnisse
  

Material

• 1 Raspberry Pi (jedes Modell)
• 1 (Micro-)SD-Karte (mind. 4 GB)
• 2 Arcade-Knöpfe
• 1 große LED
• 1 Widerstand (68 Ohm)
• 1 Kabel (ca. 20 cm)
• 2 Jumperkabel (Buchse - Buchse)
• 9 kurze Schrauben (ca. 15 mm lang)
• 1 längere Schraube (ca. 30 mm lang)
• 10 passende Unterlegscheiben und Muttern
• 4 Spacer (z. B. vom Sense-HAT) sowie 6 passende Schrauben
• 4 Flachsteckhülsen (Kabelschuhe)
• 6 Krokodilklemmen
• Schrumpfschläuche
• 1 Holzbrett (7mm dick, mind. 300×200mm, s.u.)
  
• Holzkleber

Werkzeug

• Lötkolben
• Dremel
• Zange
  

Holz in Form bringen

Zur Herstellung einer Station benötigt man mehrere kleine Holzplatten. Wer keinen Vater mit Holzwerkstatt hat, bittet einfach die nächstgelegene Schreinerei oder Baumarkt, die Bretter zurecht zu sägen oder erledigt es im Makerspace selbst. Folgende Maße werden benötigt:

• 1 Brett in der Größe 150×105mm für den Raspberry Pi
• 6 Bretter mit den Maßen 50×50mm
• 6 Bretter in der Größe 50×55mm
  

Aus den zwölf kleinen Brettern enstehen die Gehäuse für die beiden Knöpfe und die LED. Dafür verleimen wir die Bretter so, wie es in der Skizze zu sehen ist: Die beiden größeren Bretter bilden die Seitenwände, die kleineren dienen als Boden bzw. Oberseite. Wenn der Kleber getrocknet ist, muss in zwei der Blöcke ein Loch für die Arcade-Knöpfe gebohrt werden. Diese benötigen in der Regel ein Loch mit 28mm Durchmesser. Messen Sie zur Sicherheit vorher nach, wie breit ihr Knopf tatsächlich ist.

Für den LED-Block benötigt man lediglich zwei kleine Löcher auf der Oberseite, durch die anschließend die beiden Beine der LED und der Widerstand geschoben werden.

Auch durch die Unterseite der drei Blöcke bohren wie jeweils zwei Löcher, um dort die Schrauben zu befestigen. Der Durchmesser der Schrauben kann variieren; man sollte nur darauf achten, dass die Schraube noch mit der Krokodilklemme „gegriffen“ werden kann.