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Mit Arduino die elektronische Welt entdecken. Erik Bartmann
Читать онлайн.Название Mit Arduino die elektronische Welt entdecken
Год выпуска 0
isbn 9783946496298
Автор произведения Erik Bartmann
Жанр Математика
Издательство Bookwire
Das Spiel beginnt von vorn.
Troubleshooting
Falls die LED beim Tasterdruck nicht leuchtet beziehungsweise nicht toggelt, kann es mehrere Gründe dafür geben:
Die LED ist verpolt, also falsch eingesteckt worden. Erinnere dich an die beiden unterschiedlichen Anschlüsse einer LED mit Anode und Kathode.
Die LED ist vielleicht defekt und durch Überspannung aus vorausgegangenen Bastelprojekten durchgebrannt. Teste sie mit einem Vorwiderstand an einer 5V-Spannungsquelle.
Kontrolliere noch einmal die Verbindungen auf deinen Breadboard, in die du die LED beziehungsweise die Bauteile eingesteckt hast.
Überprüfe noch einmal den Sketch, den du in den Editor der Entwicklungsumgebung eingegeben hast. Hast du eine Zeile vergessen oder hast du dich verschrieben? Und ist der Sketch wirklich korrekt übertragen worden?
Überprüfe die Funktionsfähigkeit des von dir verwendeten Tasters mit einem Durchgangsprüfer oder Multimeter.
Was haben wir gelernt?
Du hast erfahren, dass mechanische Bauteile, Taster oder Schalter zum Beispiel, Kontakte nicht unmittelbar schließen oder öffnen. Durch verschiedene Faktoren wie Fertigungstoleranzen, Verunreinigungen oder schwingende Materialien können mehrere und kurz hintereinander folgende Unterbrechungen stattfinden, bevor ein stabiler Zustand erreicht wird. Dieses Verhalten wird vom Mikrocontroller registriert und entsprechend verarbeitet. Möchtest du zum Beispiel die Anzahl von Tastendrücken zählen, können sich solche Mehrfachimpulse als außerordentlich störend erweisen.
Du hast gelernt, was eine serielle Schnittstelle ist und wie diese beim Arduino arbeitet.
Das Prellverhalten kann durch unterschiedliche Ansätze kompensiert werden:Durch eine Softwarelösung (beispielsweise durch eine Verzögerungsstrategie beim Abfragen des Eingangssignals).Durch eine Hardwarelösung (zum Beispiel sogenannte RC-Glieder). Informationen dazu sind im Internet zu finden: http://www.mikrocontroller.net/articles/Entprellung.
Bastelprojekt 6:
Ein Lauflicht
Du hast jetzt schon einiges über die Ansteuerung von LEDs erfahren, so dass wir in kommenden Bastelprojekten die unterschiedlichsten Schaltungen aufbauen können, um mehrere Leuchtdioden blinken zu lassen. Das mag sich im Moment recht simpel anhören, aber lass dich überraschen, welche hübschen Sachen sich damit machen lassen. Wir wollen mit einem Lauflicht beginnen. Hierbei werden LEDs so angesteuert, dass sie nacheinander angehen und dabei der Effekt eines Lauflichts entsteht. Wenn du dich an das Bastelprojekt 2 erinnerst, haben wir so etwas bereits programmiert. Doch dabei ging es primär um die Ansteuerung der LEDs mithilfe der Ports durch Manipulation der korrespondierenden Register. In diesem Bastelprojekt möchte ich Vergleichbares zeigen, doch diesmal mit einem anderen Lösungsweg.
Immer der Reihe nach
Die an den digitalen Pins angeschlossenen LEDs sollen nach dem folgenden Muster angesteuert werden:
Abb. 1: Die Leuchtsequenz der sieben LEDs
Bei jedem neuen Durchlauf leuchtet also die LED eine Position weiter nach links. Ist das Ende erreicht, beginnt das Spiel von vorn. Du kannst die Programmierung der einzelnen Pins, die allesamt als Ausgänge arbeiten sollen, auf unterschiedliche Weise angehen. Mit dem Wissen, das du bisher hast, musst du sieben Variablen deklarieren und mit den entsprechenden Pin-Werten initialisieren. Das würde vielleicht wie folgt aussehen:
int ledPin1 = 7; int ledPin2 = 8; int ledPin3 = 9;
Und immer so weiter. Anschließend muss jeder einzelne Pin in der setup-Funktion mit pinMode als Ausgang programmiert werden, was ebenfalls eine mühsame Tipparbeit erfordert:
pinMode(ledPin1, OUTPUT); pinMode(ledPin2, OUTPUT); pinMode(ledPin3, OUTPUT);
Und so fort. Aber die Rettung naht! Ich möchte dir einen interessanten Variablentyp vorstellen, der in der Lage ist, mehrere Werte des gleichen Datentyps unter einem Namen zu speichern. Diese spezielle Form der Variablen nennt man Array. Der Zugriff darauf erfolgt nicht nur über den eindeutigen Namen, sondern eine solche Variable besitzt zusätzlich einen Index. Dieser Index ist eine Ganzzahl, die hochgezählt werden kann. Auf diese Weise werden die einzelnen Elemente des Arrays (so werden die gespeicherten Werte genannt) aufgerufen und geändert. Du wirst das im nun folgenden Sketch-Code sehen.
Was wir brauchen
Für dieses Bastelprojekt benötigen wir die folgenden Bauteile:
| Tabelle 1: Bauteilliste | |
| Bauteil | Bild |
|---|---|
| LED rot (oder auch grün) 7x |
|
| Widerstand 330Ω 7x |
|
Der Schaltplan
Der Schaltplan gleicht dem der Abfrage eines Tasters aus dem vorherigen Bastelprojekt 2:
Abb. 2: Die Ansteuerung der sieben LEDs für das Lauflicht
Der Schaltungsaufbau
Auch der Schaltungsaufbau ähnelt dem aus dem vorherigen Bastelprojekt und das Arduino Discoveryboard mit seinen zehn LEDs im Block leistet auch hier wieder sehr gute Dienste. Es werden hierbei nur sieben der LEDs angesteuert.
Abb. 3: Der Schaltungsaufbau für das Lauflicht mit sieben LEDs
Der Arduino-Sketch
Der Sketch für das Lauflicht sieht wie folgt aus:
int ledPin[] = {7, 8, 9, 10, 11, 12, 13}; // LED-Array mit Pin-Werten int wartezeit = 200; // Pause zwischen den Wechseln in ms void setup() { for(int i = 0; i < 7; i++) pinMode(ledPin[i], OUTPUT); // Alle Pins des Arrays als Ausgang } void loop() { for(int i = 0; i < 7; i++) { digitalWrite(ledPin[i], HIGH); // Array-Element auf HIGH-Pegel delay(wartezeit); // Eine Pause zwischen den Wechseln digitalWrite(ledPin[i], LOW); // Array-Element auf LOW-Pegel } }
Schauen wir uns die Erklärungen zu diesem Sketch an, denn wir haben es mit einigen programmtechnischen Neuerungen zu tun.
Den Code verstehen
Im Lauflicht-Sketch begegnest du zum ersten Mal einem Array und einer Schleife. Die Schleife wird benötigt, um komfortabel die einzelnen Array-Elemente über die darin enthaltenen Pin-Nummern anzusprechen. Es werden so zum einen alle Pins als Ausgänge programmiert und zum anderen die digitalen Ausgänge ausgelesen. Ich hatte erwähnt, dass jedes einzelne