Berlin calling: Talleres en nuestro Maker Store

Hoy os quiero contar algo más acerca de los talleres que realizamos en nuestro Maker Store de Berlin.

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La idea que hay detras es que queremos enseñarles a niños, adolescentes y adultos algo sobre temas como programación, electrónica, robótica y soldadura. El factor de la diversión siempre está en primer plano, esto significa que no queremos sustituir  ni continuar las clases de los colegios. Más bien queremos demostrar lo emocionante que puede ser la electrónica y lo importante que es para nuestro día a día saber algo sobre ella. Aprenderéis que un condesador  funciona como una batería o un acumulador, que se precisa de un potenciómetro  para regular por ejemplo la luz y lo que tiene que ver un transistor con un amplificador.

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En nuestro taller de robótica en primer lugar tratamos el montaje  y  la electrónica de un robot. Después de haber montado su propio robot pasamos a la programación vía el lenguja de programación gráfico Scratch, el cual es ideal para principiantes. El objetivo de este taller es que el robot siga una líneas predefinidas. A través de una App también se puede controlar desde un Smartphone. En EE.UU. la programación de robots se ha convertido en parte de la vida cotidiana de los colegios, no tardará mucho en que aquí también sea así.

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En nuestro taller de coding os adentraremos en la electrónica digital y la programación de microcontroladores y aprenderéis los conceptos básicos necesarios. Aquí profundizaremos un poco más y haremos parpadear con la ayuda de LEDs e interruptores. Además nos ocuparemos de los conversores analógicos-digitales, BUS I2C, relés y OLEDs. Este taller seguramente que es interesante para todos aquellos que ya tiene algo de experiencia y que ya hayan hecho sus primeros pasos con Arduino.

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Si os apetece adquirir nuevos conocimientos  y aprender cosas  nuevas, habéis acertado con nuestro Maker Store en Berlin.

Regístrate ya para participar en nuestros talleres.

Nos  vemos en la Danziger Straße!

 

Energía Solar para Dummies parte 3

Quienes hayan leido las entradas en mi Blog „Energía Solar para Dummies parte 1“ y les haya gustado, aquí tengo la continuación. Hoy explico (una vez más como un principiante sangrienta en este área) los sistemas fotovoltaicos. Lo mejor será que repitamos lo que hemos aprendido en el último Blog:

Un módulo solar está compuesto por varias células solares, que conviertes la luz solar directamente en energía eléctrica. Existen módulos rígidos y módulos flexibles, además exsisten sistemas foltovoltaicos on-grid und off-grid. Las células solares que también depende de la estructura cristalina: el Brick módulo solar está compuesto de células monocristalinas, también hay células policristalinas y amorfas. El grado de eficiencia de los módulos solares disminuye con el tiempo, eso depende de la degradación o por ejemplo también por la contaminación. Pero incluso si un módulo solar en algún momento ya no funciona, puede ser reciclado hasta el 95% del mismo.

Pero ahora algo nuevo: Nos entramos en una célula solar. Las células solares son piezas electrónicas, con las que se pueden convertir energía solar directamente en electricidad. Esto ya lo hemos entendido. ¿De que están compuestas las células solares? La mayoría de las células solares son de silicio. El silicio es un material semiconductor que se puede obtener de toda la arena normal. Un semiconductor es en comparación con un aislante, un material bajo condiciones ambientales normales (temperatura ambiental) tiene algunos electrones. Por lo tanto, en un semiconductor todavía puede fluir una pequeña cantidad de corriente, cosa que no es posible en un aislante. De ahí el nombre SEMIconductor. La corriente es, sin embargo, considerablemente más pequeño que en un conductor eléctrico (por ejemplo, alambre). En pocas palabras: 1. Un conductor eléctrico conduce la electricidad (por ejemplo, alambre, agua, carbón, soluciones de sal, plata, oro), un semiconductor conduce energía de forma limitada (por ejemplo, silicio) y un aislante no conduce corriente (por ejemplo, caucho, vidrio, cerámica, ámbar, aceite).

Con algunos trucos técnicos les es posible a los ingenieros aumentar especificamente la conductividad de los semiconductores. Se incorporan elementos químicos en el cristal de silicio, lo que conlleva que se liberan más electrones: Este exceso de electrones también se conoce como conductividad-n (negativo). O se introducen elementos químicos que producen una deficiencia de electrones en el silicio: Esto provoca que algunos lugos en el cristal de silicio no estarán ocupados. A continuación también se habla de agujeros. Estos agujeros se pueden mover ibremente, así como los electrones. Este exceso de agujeros también se conoce como conductividad-p (positivo).

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En la producción de células solares en el cristal de silicio se produce una capa con una deficiencia de electrones y por encima una capa con exceso de electrones. Esto conlleva que en la capa fina de transición los electrones libres se quedan bloqueados en los agujeros (el más y el menos se atrae, como en los imanes). El resultado es una capa fina, denominada zona de carga espacial que no tiene ni agujeros ni electrones libres – como una capa aislante. Si posicionamos en la capa-n y en la capa-p un contacto y lo conectamos, no pasará nada porque están asilados unos de los otros. Ya que hemos aprendido que los aislantes no conducen electridiad.

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Y ahora el sol entra en juego! Los rayos de sol, tal como lo vemos, están compuestos por partículas, conocidas como fotones. Por cierto, esta información se la debemos al famos Albert Einstein. Los rayos del sol dan ahora en la superficie de las células solares y penetran a través de la fina capa-n hasta tal punto que llegan a la capa de transición y puede sacar a los electrones ligados en los agujeros. Es como en el juego de las canicas, cuando con tu propia canica tienes que noquear a otras de tus canicas para librar el camino. Este electrones liberados ahora fluyen a través de los electrodos adyacentes de nuevo a los agujeros vacíos, dando como resultado un flujo de corriente fuera de la célula solar. Esta corriente es entonces nuestra deseada energía solar. Con la energía solar podemos ponera a funcionar motores, encender bombillas, así como recargar.

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Bastante complicado! Ahora incluso ya entendemos lo que ocurre realmente en el interior de las células solares. La próxima vez procederemos con la por ahora última entrada en el blog sobre la energía solar. Volveremos a repetir todo en forma corta y conoceremos las características eléctricas de los módulos solares. Entonces estaremos perfectamente preparados para los nuevas energías renovables o una feria sobre energía solar!

Energía Solar para Dummies parte 2

Ahora ya conocemos los términos más importantes relacionados con los módulos solares. Pero para entrarnos un poco más en la materia, necesitamos saber qué tipos de células solares hay. También depende de la estructura cristalina!

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  • Nuestro Brick módulo solar está compuesto de células monocristalinas. Están hechas de discos de silicio monocristalino, los llamados “wafers”. La palabra “mono” se refiere al hecho de que los discos en todas partes tienen la misma orientación de los cristales, por lo que parecen “monocromos”.
  • También hay células policristalinas, estos son más comunes porque son más económicas. No tienen todas la misma orientación de los cristales y, por tanto, se puede ver un “patrón“.
  • Las células amorfas tienen una eficiencia muy baja, pero se prestan muy bien para calculadoras y relojes, ya que ofrecen buenas ventajas en condiciones de poca luz.

Finalmente, algo más ligero: El tema la degradación y el reciclaje. La degradación es el cambio relacionada con la edad en los parámetros de los dispositivos semiconductores. En el caso de las células solares, es la disminución de la eficiencia en el tiempo, por ejemplo una pérdida de 11% dentro de 25 años. Por lo  tanto, después de 25 años ya no son tan eficaz como el momento de la fabricación. En el espacio, la degradación ocurre más rápido debido a que la radiación es mayor. Muchas veces el grado de eficiencia se degrada antes, debido, por ejemplo, por la contamintación de los cristales.

Pero incluso si un módulo solar en algún momento ya no funciona, puede ser reciclado hasta el 95% del mismo. A una temperatura de aproximadamente 600 °C se incineran los plásticos presentes en los módulos. Sólo quedarán a continuación el vidrio, el metal, los materiales de relleno y las células solares. Los residuos de vidrio y metal se pasan directamente a los recicladores. Medianta un proceso llamado fresado químico, las capas de superficie se separan de la célula solar. Ahora del silicio obtenidose pueden preoducir nuevas células solares células solares. El reciclaje incluso utiliza menos energía que cuando se produce una nueva célula solar.

Ahora ya sabemos definitivamente más del tema. En las próximas entradas al Blog vamos a ver el proceso en el interior de una célula solar, conoceremos las características eléctricas y calcularemos un poco.

 

Energía Solar para Dummies parte 1

A quienes le hayan gustado las entradas en mi Blog „Arduino para Dummies“, „Lógica para principiantes“ y „Baterías para Dummies“ esta aquí de nuevo en el sitio perfecto. Hoy explico (una vez más como un principiante sangrienta en este área) los sistemas fotovoltaicos. Seguramente ya hemos visto anteriormente módulos o paneles solares, pero cómo están construidos exactamente? Comenzamos hoy: ¿De qué se compone un panel solar?

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Un módulo solar está compuesto por varias células solares, que conviertes la luz solar directamente en energía eléctrica. Estas células solares están montados en serie. La conmutación serie en el Brick Módulo Solar se realiza (estos están en el nuevo Kit solar) mediante estaño de interconectores.

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Existen módulos rígidos y módulos flexibles.

  • Los módulos flexibles basados en materiales orgánicos.
  • La estructura bruta de un módulo solar rígido es el siguiente: células solares basadas en silicio, que están montadas sobre una base de aluminio y están cubiertos por una placa de vidrio. La placa de vidrio protege las células solares, por ejemplo, contra el granizo.

Varios módulos solares componen un sistema fotovoltaico y todos los módulos solares de una sistema fotovoltaico se denominan generador solar.

Exsisten sistemas foltovoltaicos on-grid und off-grid.

  • Off-grid son aquellos sistemas que se diseñan para operar en forma independiente de la red eléctrica. Podría ser por ejemplo un satélite que se alimenta a través de energía solar.
  • On-grid significa que la energía generada por sus paneles se inyecta a su red eléctrica. Esto sucede con la ayuder de un inversor. El inversor necesita una poco de corriente, para sincronizar con la red eléctrica. La electricidad producida, que se debe inyectar, tiene que tener el mismo voltaje y fase que la red eléctrica existente.

 

Baterías para dummies parte 2

Aquellos de ustedes que leyeron mi entrada del blog „Baterías para dummies parte 1“ esperarán con mucha ilusión la segunda parte. Vamos a comenzar con una breve repetición:

En el ultimo post aprendimos sobre que son las baterías y que consisten en células secundarias interconectadas que son recargables. También aprendimos que el contenido de la energía total consiste en el producto de voltaje y capacidad. Después de esto, calculamos el contenido de la energía de un Brick de batería y llegamos a conocer todas las clases de baterías. Pero vayamos a la entrada de hoy: todo sobre la química.

 

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¿Qué pasa cuando cargamos una batería? En una cáscara de nuez: la Energía eléctrica se transforma en energía química. Cuando se conecta un consumidor eléctrico (como un LED o un motor) a la batería, la energía química se convierte en energía eléctrica de nuevo.

Al cargar una batería, la corriente fluye a través de ella y esto conduce a una reacción química dentro de la batería donde electrodos positivo y negativo cambian químicamente. Una vez que la batería está totalmente cargada podemos extraer la corriente añadida.Una vez más, esto dará lugar a una reacción química, sin embargo, en orden inverso. La corriente se puede extraer de la batería mientras hay una possible reacción química.

Estando en ferias de muestras, como el Intersolar en Munich, los términos el voltaje nominal, el voltaje de eficacia y la densidad de energía se usan con frecuencia. ¿Pero qué significan exactamente?

El tensión nominal de un consumidor eléctrico o una fuente del  tensión (la red eléctrica, por ejemplo) es el valor del tensión en el funcionamiento normal. El voltaje nominal europeo es 230V. El voltaje nominal de una batería del ión de litio está entre 3. 2 y 3. 8V por célula.

Trataremos más detalladamente el término “tensión de eficiencia” en una de las siguientes entradas en el blog: el término describe la relación entre la cantidad de energía que se emite durante el proceso de descarga de la batería (llamada energía útil) y la cantidad de energía que se añade durante el proceso de carga. Las baterías del ión de litio tienen uno de los mejores voltajes de eficacia: aproximadamente el 90%. Esto significa, que hay una pérdida de potencia de sólo el 10%.

La densidad de energía es la cantidad de energía en cuanto a la altura. Por ejemplo, se puede ver cuanta energía se puede acumular en un metro cúbico de espacio. Una batería del ión de litio tiene una densidad de energía de 120-210Wh/kg (vatios-hora por kilogramo). Comparado con un acumulador de plomo que tiene una densidad de energía de aproximadamente 30 vatios-hora/kg, esto es relativamente alto.

Ahora le echaremos un vistazo a las características que nos proporciona el Brick de batería. Hay una ventaja interesante: usando el “puente” (el pequeño conector negro), podemos poner el Brick de batería en 9V o 12V. Cuando el Brick de batería se conecta con el módulo solar siempre se debería poner a 12V. Por lo general, el sistema de Brick está dieseñado para 9V, sin embargo, los Bricks incluidos en el juego resisten 12V.

 

Hay dos Bricks reguladores del voltaje (ALL-BRICK-0300 y ALL-BRICK-0299) en Brick’R’knowledge que hacen posible conseguir exactamente 9V del módulo solar. Pero vamos a volver al Brick de batería: tiene una tensión de entrada de 8-15V y una entrada devcorriente de máximo 400mA. El voltaje de salida se puede poner a 8. 5V o 11. 5V porque, como hemos aprendido, esta batería no tiene una eficacia del 100%. En 11. 5V voltaje de salida la salida corriente está en 500mA, en 8. 5V es 750mA. Usted puede haber notado que el parpadeo del LED varía cuando se conecta la batería. diferentes colores del LED le dicen lo que la batería se está haciendo. Aquí puede leer sobre el significado de los diferentes colores.

 

akku2_Foto

Finalmente, tenemos que calcular otra vez. No hemos considerado una cosa: vatios = voltaje x corriente. Cuando se descarga la batería con un flujo de corriente de 111mA y una tensión nominal de 9V, esto corresponde a una conversión de potencia eléctrica de 1 vatios-hora, lo que significa: 0,111A x 9V = 1W.

Como el rendimiento de la batería es 16Wh y la conversión de energía eléctrica es 1W, el Brick de batería podría funcionar con el Brick LED Highpower durante 16 horas hasta que se vacíe.

Para aquellos de ustedes que encuentran esta entrada del blog interesante: pronto habrá una serie de publicaciones en el blog con respecto a los sistemas fotovoltaicos.

¡Estad atentos!
 

Baterías para dummies parte 1

Para aquellos que les gustan las entradas del blog “Arduino para dummies” y “Lógica para principiantes” también estarán interesados en éste. Como de costumbre, voy a explicar todo con palabras fáciles ya que yo  mismo soy un principiante. Vamos a empezar con una definición simple de la batería:

Una batería (o acumulador) es un almacenamiento de energía eléctrica que es recargable y que puede suministrar la energía almacenada. Una batería se compone de varias células de baterías secundarias. (Las células que no se puedan recargar o sólo a una cantidad limitada se llaman células primarias.)

Tendrá una batería mediante la interconexión de células secundarias, ya sea en una conexión en serie (esto aumentará la energía eléctrica) o en un circuito en paralelo (esto aumentará la capacidad). Ambos circuitos aumentarán el contenido total de energía – que se define como el producto del voltaje y de la capacidad. En conclusión: Mediante la interconexión de varias células de secundaria que recibirá una batería con más contenido energético total.

Con el fin de comprender todo con más claridad vamos echarle un vistazo más profundo al Brick de batería ALL-BRICK-0282.

El contenido total de energía se indica en horas-vatios, el Brick de batería dispone de 16 vatios-horas. Aquí un ejemplo de cálculo: Hay dos baterías más pequeñas en nuestro Brick de batería. Cada parte tiene una tensión de 3.8 V y una capacidad de 2300 mAh (miliamperios hora), que es 2.3Ah. Esto significa, que la batería puede presentar 3.8V incluyendo una corriente de 2.3A durante una hora hasta que se vacíe.

Corriente x Capacidad = Contenido de energía

3.8V×2.3A =8.7W

 

Akkus1_Foto

Ya que hay 2 baterías interconectadas que necesita para duplicar el resultado que finalmente conducirá a 17.4 vatios-horas. La pegatina del Brick de batería tiene de 16 vatios-horas como parámetro. Esta diferencia – entre la realidad y nuestro cálculo – existe porque hay varios otros componentes en el interior del Brick, por ejemplo, el microcontrolador que también consume energía.

Basta de matemáticas hoy! Éste es más fácil: Diferentes tipos de baterías.

Aunque hay diferentes tipos de baterías, la estructura básica de la batería no se diferencia mucho el uno del otro.

Una batería incluye dos electrodos que se encuentran en un electrolito especial. El electrólito es una solución líquida, un gel o un sólido. Se utilizan diferentes sustancias químicas para electrodos y el electrólito. Hay baterías de plomo, baterías de cadmio de níquel, baterías de níquel e hidruro metálico y baterías de iones de litio. El Brick de batería es uno de estos últimos, donde el electrodo positivo se compone de óxido de metal de litio y el electrodo negativo está constituido por grafito.

Durante la descarga del electrodo positivo, recibe los iones de litio que el electrodo negativo emite. El electrodo positivo se compone de un material muy ligero para poder de recibir los iones de litio.
Una batería de iones de litio tiene una autodescarga muy baja, es decir, por debajo del 2% por mes. La batería se debe almacenar de forma adecuada: cuando hace demasiado calor, la batería no dura lo suficiente. Los iones de litio se utilizan en equipos portátiles y coches electrónicos.

Esto fue todo por hoy – la siguiente parte incluirá la química … ¡estad atentos!

 

Brick’R’knowledge visits a university

As a learning system our bricks are very popular. It´s great for schools and universities since you can try out your theoretic knowledge about electronics. The Maker Store Berlin team was very glad to be invited to the technical university of Berlin.

We presented our Brick`R`knowledge sets during the lecture about electronics and robotics for mechanical engineering students. We did not only talk about electronics, but also presented projects that we or the community had already realised.

Besides the bricks we also took our old friend, the mBot with us. That way we showed the students that you can not only learn interesting things from working with big industry robots but also with a mBot, that teaches programming.

After the lecture we met at a workshop room to put the theoretical knowledge about the bricks into practice. For the rest of the time, the students and teachers tried out new circuits and played around with the bricks and the mBot.

All in all it was a great experience for us since many teachers were convinced that the bricks are a great way to combine theory and practice.

Sophie S.

Logic for beginners

This post is for everyone who enjoyed the blog „Arduino for dummies“. Today´s topic is logic and I´m writing again as a beginner We´ll have a closer look at the following gates: AND, OR, NAND, NOR. The sequel wil go online next month.

Let´s start with the AND. If only one button is pressed, the LED won´t turn bright. Only if the first AND the second button is pressed, the LED will light up. Now we already understand the concept of the first gate! To make everything more clearly and  mathematical we can display AND in a truth table. 1 means button is pressed and 0 means button is not pressed. A and B symbolise the two buttons. In the last column you can see a Y, this symbolises the output. In this column 1 means LED lights up, 0 means that the LED stayes dark.

andAND1

The second circuit is already waiting: OR. In short: the LED lights up if one or both buttons are pressed. Therefore the truth table looks like this:

or

or2

Now we´re going to face an interesting gate: The NAND gate. Why is this gate interesting? You can realise all logical circuit with NAND and NOR (we´ll come back to that gate in a second). NAND is somehow the opposite of AND. The LED lights up if one or no button is pressed and only shuts off if both buttons are pressed. Here is the truth table for NAND:

NANDnand2

Just as NAND is somehow the negative pendent of AND, NOR fits with OR. In short: If one or both buttons are pressed, the LED is dark. Just as said before: NOR is also a special gate. It can be displayed with a AND and NOT gate. The NAND can be realised with a OR and NOT gate.

NORnor1

My internship in Berlin

Hello everyone, I’m Sartorato Nicolò, I’m eighteen and I Study electronics near Venice, in Italy. With the “Erasmus+” project I’ve been in Berlin for 35 days and I had the pleasure of working for 4 weeks at the Maker Store in Danziger Straße, the perfect place if you love electronic and robotics.

Nicolo

I liked so much to do my internship here, because I discovered a new way to study electronics, the Brick’s system by Brick’R’Knowledge, with which you can learn quickly while having fun.

20160802_123749_008-1

Personally, I mostly worked with the Arduino set, with whom I design a thermometer with a humidity sensor, for an OLED screen and also for a LED grid 16×16 (code below).

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I recommend everyone to try to use the system of bricks, I hope to return here one day in the future because it’s a very interesting place to make projects, study and to expand personal knowledge.

Here´s the video showing my circuit in action: https://www.youtube.com/watch?v=Hz5bsGzVQjk

See you at Maker Store 😉

Sartorato Nicolò

 

 

Code:

int temp=0;

int hum=0;

void setup(){

i2c_oled_initall(i2coledssd);

Wire.begin();

Serial.begin(9600);

Serial.println(“Temperature misuration”);

Serial.println();

Serial.println(“Type,\tstatus,\tHumidity (%),\tTemperature (C)”);

}

void loop(){

char buffer[30];

char buffe [20];

disp_buffer_clear(COLOR_BLACK);

disp_print_xy_lcd(0, 0, (unsigned char*) “DEGREES”, COLOR_WHITE, 0);

disp_print_xy_lcd(0, 24, (unsigned char*) “HUMIDITY”, COLOR_WHITE, 0);

disp_lcd_frombuffer();

int stat;

Serial.print(“DHT11, \t”);

stat = DHT.read(DHT11_PIN);

switch (stat){

case DHTLIB_OK:

Serial.print(“OK,\t”);

break;

case DHTLIB_ERROR_CHECKSUM:

Serial.print(“Checksum error,\t”);

break;

case DHTLIB_ERROR_TIMEOUT:

Serial.print(“Time out error,\t”);

break;

default:

Serial.print(“Unknown error,\t”);

break;

}

// DISPLAT DATA

Serial.print(DHT.humidity,1);

Serial.print(“,\t”);

Serial.println(DHT.temperature,1);

temp = DHT.temperature ;

hum = DHT.humidity;

sprintf(buffer, “%4d Celsius”, temp);

sprintf(buffe, “%4d / 100”, hum);

disp_print_xy_lcd(0, 11 ,(unsigned char*)buffer, COLOR_WHITE, 0);

disp_print_xy_lcd(0, 35 ,(unsigned char*)buffe, COLOR_WHITE, 0);

disp_lcd_frombuffer();

delay(4000);

}

 

Bricks at VFL arena

We were at the VFL arena in Wolfsburg last week – not to see a football game, though, but for a different exciting event: the KIDScraft 2.0 that took place for the second time.

Wolfsburg

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If you have fun, developing and programming your own robot or to experience how a whole room with all its interiors can be transferred into musical instruments. If you’ve always wanted to design and program your own computer game or to build a project with our bricks. Then KIDScraft 2.0 is the right event for you.

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150 students between 9 and 12 years participated in the camp and experimented, programmed and tinkered throughout the week. But there was also physical movement involved: the kids were part of all sorts of sportive activities and could even explore the Volkswagen plant.

There was a great closing event on Friday where families and friends could watch a video showing the kids at work during the week and in addition, the kids display their personal projects.

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We had fun and are looking forward to the next kids’ camp!

What can you expect from KIDScraft 2.0?

  • Experiment with or without computer
  • Realize your own ideas
  • Discover your own access to digitality
  • Learn the basics of coding and digital design
  • Experience an exciting framework programme

More information: www.kidscraft-camp.de

Photos: matthiasLeitzke