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Lärmampel

Lärmampel mit Ergebnisanzeige

Lärmampeln sind ein pädagogisches Hilfsmittel, um im Kindergarten oder Grundschulbetrieb den Lärmpegel im Raum den Kindern visuell und akustisch sichtbar zu machen. Der Lärmpegel wird über geeignete pädagogische Massnahmen gesenkt und die geistige Aufnahmefähigkeit der Kinder verbessert.

Im Handel erhältliche Lärmampeln haben nur die Möglichkeit der visuellen Darstellung des Lärmpegels sowie eine akustische Alarmauslösung bei Überschreitung einer Lärmgrenze. Der pädagogische Nutzen ist bei diesen Geräten auf die direkte Umsetzung der aktuellen Lärmsituation in geeignete Massnahmen beschränkt. Eine abschließende Bewertung einer Unterrichtseinheit von z. B. einer Schulstunde ist nicht möglich, um langfristige Massnahmen wie z.B. Belohnungen nach einem längeren Zeitraum als zusätzlichen Ansporn zu ermöglichen.

Die Lärmampel mit Ergebnisanzeige umfasst eine mittels Mikrocontroller gesteuerte Lärmampel, welche neben den üblichen Ampelsignalen über ein Display verfügt, auf dem die seit dem Einschalten der Ampel erfassten, pädagogisch relevanten Zustände (Ergebnisse) aufgezeigt werden. So können z.B. am Ende der Schulstunde folgende Werte dokumentiert werden:

  • Aktueller Lärmpegel
  • Mittelwert des Lärmpegels
  • Bisherige Rotzeit in Sekunden
  • Maximalpegel
  • Anteil der „Rotphasen“ in rot / Stunde
  • Laufzeit der Ampel seit dem Einschalten.
  • Hier ein paar Ansichten des Prototyps:

    Lärmampel_Ansicht
    Lärmampel_offen

    Lärmampel_Platine

    Lärmampel Ansicht

    Lärmampel offen

    Lärmampel Platine

    Auf dem linken Foto ist die rote Anzeigefläche mit dem dazugehörigen roten LED Strahler oben positioniert, die gelbe Anzeigefläche mittig, darunter die grüne Anzeigefläche . Der Piezo Signalgeber mit eingebauter Ansteuerelektronik ist unter den Leuchtflächen angeordnet. Ganz unten befindet sich das Elektret-Kondensatormikrofon. Die ISP-Schnittstelle zum Programmieren des Mikrocontrollers ist seitlich angebracht. Mit dem Schalter, im Schaltplan als S1 bezeichnet, wird die Lärmampel in Betrieb genommen. Mittels der Tasten (orangefarbige Flächen) werden die entsprechenden Einstellungen vorgenommen sowie die Ergebnisanzeigen gewählt. Oberhalb des Anzeigedisplays sind vier einzelne LED's angebracht, welche den aktuellen Zustand der Anzeigeflächen abbilden. An einer seitlich angebrachten Buchse kann ein Ladekabel zum Aufladen des eingebauten Blei-Gel Akkus am 230V Netz angeschlossen werden. Ein notwendiges Laden des Akkus wird auf dem Display signalisiert.

    Die Schaltschwellen für Rot / Gelb / Grün sind jeweils individuell in 256 Stufen einstellbar.

    Es können diese Schaltschwellen für getrennte Parameterrezepte gesetzt werden, z.B. Rezept1 für Hausaufgabenbetreuung, Rezept2 für Unterricht, wie im Prototyp angegeben.

    Ein zuschaltbares akustisches Signal wird ausgelöst, wenn die Rotschwelle länger als 4Sekunden überschritten wird und erlischt erst dann, wenn der Lärmpegel auf einen Mittelwert zwischen Grün- und Gelbschwelle gesunken ist.

    Das Rotlicht wird ebenfalls zeitverzögert ausgelöst, so dass z.B. ein Händeklatschen durch den Lehrer kein Rotlicht auslöst.

    Die Bedienung des Prototypen geschieht wie folgt:

    Mittels S1 wird die Lärmampel eingeschaltet. Das Display fragt nach dem Rezept. Mittels T1 oder T2 wird ein Parameterrezept gewählt. Die entsprechenden Daten werden aus dem Eeprom geladen.

    Nun wird auf dem Display der aktuelle Lärmpegel, der bisherige Mittelwert des Lärmpegels, einem der aktiven Anzeigefläche entsprechendem Smiley-Symbol, die bisherige Zeit von Überschreitungen der Rotgrenze, dem bisher aufgetretenen Maximallärmpegel sowie der Ladezustand des Akkus angezeigt.

    Durch Drücken von T1 werden weitere Ergebnisse angezeigt: Laufzeit seit dem Einschalten der Lärmampel, der Akkuzustand in % und der bisherige zeitliche Anteil an Rotphasen in Sekunden rot / Stunde. Durch erneutes Drücken von T1 verlässt man diesen Anzeigemodus.

    Durch Drücken von T3 werden die Parameter für das gewählte Rezept gewählt und können mit den Tasten T1 oder T4 verändert werden. Durch Drücken von T2 für mindestens 3 Sekunden wird der Parameter im zuvor gewählten Rezept in dem Eeprom gespeichert. Durch kurzes Drücken von T2 verlässt man den Einstellmodus.

    Durch Drücken von T4 werden die aktuellen Parameter angezeigt: Grüngrenze, Gelbgrenze, Rotgrenze, Rezeptname und Aktivierung des akustischen Warnsignals. Durch erneutes Drücken von T4 verlässt man diesen Anzeigemodus.

    Unterschreitet die Akkuspannung die im Programm festgelegte Grenze von 12,0V, so fängt das Display an zu blinken und signalisiert ein notwendiges Nachladen. Die Messung und Auswertung laufen jedoch weiter. Sobald ein Nachladen erfolgt, wechselt das Display auf die Standardanzeige zurück.

    Die Lärmampel mit Ergebnisanzeige wurde am 17.06.2010 beim DPMA als Gebrauchsmuster eingetragen ( Aktenzeichen 202010002987.2)

    Lärmampel_Schaltplan
    Bild: Lärmampel_Schaltplan

    Das entsprechende Bascom Programm ist im Downloadbereich verfügbar: hier

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