Jan Monsch. Donnerstag, 2. Mai 13

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1 101 Jan Monsch

2 Agenda Arduino Platform Digitale Ausgaben Analoge Eingänge Digitale Eingaben I2C Geräte (Digitales Thermometer)

3 Arduino SW Download goo.gl/dj5l2

4 Was ist Arduino? Open Source Einplatinen-Computer Hardware Integrierte Entwicklungsumgbung Programmier-Framework

5 Mashup Arduino Processing Wiring Community Contributions JAVA AVR- DUDE GCC avr-libc

6

7

8 USB port 14 digitale Inputs/Output-Ports Crtl-Alt-Del ATmega328 - Flash 32 KB - RAM 2 KB - EEPROM 1 KB Externe Speisung 7-12 V 5V, 3.3V, GND 6 analoge Input-Ports

9 Erweiterbarkeit Breakout Boards Shields Boards werden mit Bibliotheken geliefert

10 Breadboard

11 IDE Hochladen Serieller Monitor Compilieren Code Editor (C/C++) Log output - Statusmeldungen - Compilerfehler

12 Protecting U & Arduino Vor Modifizieren der Schaltung Stromversorgung abhängen GND berühren bevor Elektronik angefasst wird Arduino-Projekte nicht direkt mit 110/230V verbinden

13 Übung 1: Hallo Blink Arduino software installieren (goo.gl/dj5l2) Richtiger Board-Typ konfigurieren Tools > Board > Arduino Uno Arduino via USB an Computer anschliessen Compilieren & hochladen File > Examples > 01.Basics > Blink

14

15 Light Emitting Diode (LED) Polarisierte Komponente! Flache Seite/Kurzer Pin = Minus Immer mit Vorwiderstand anschlissen, z.b V

16 Widerstand-Farbcodes

17 Dear Lazy... Electrodroid

18 Übung 2: Externe LED Schaltung auf Breadboard aufbauen mit LED auf PIN 12 statt 13 (goo.gl/jl89u) Code abändern auf Pin 12 File > Examples > 01.Basics > Blink Compilieren & Hochladen

19 Analoge Eingaben Analoge Sensors sind sehr verbreitet Ausgabespannung abhängig von einer physikalischen Grösse Beispiele IR Distanzsensor Photozelle 3-Achsen Accelerometer

20 Potentiometer Variabler Widerstand auch bekannt als Trimmer Abgriff

21 A/D-Wandler Digitalisiert eine Spannung in einen Integer- Wert Arduino A/D converter 0 V = 0 5V = 1023

22 Übung 3: Analoge Spannungen einlesen Beschaltung Potentiometer Abgriff auf A0 Erster Pin auf 5V Letzter Pin auf GND 5V A0 Kompilieren & Hochladen File > Examples > 01.Basics > ReadAnalogVoltage GND

23 Taster

24 Beschaltung von Tastern Offen = 1 Geschlossen = 0 Offen = 0 Geschlossen = 1

25 Übung 4: Digitale Eingaben Schaltung auf Breadboard aufbauen LED auf Pin 13 Taster auf pin 2 Detailliertes Tutorial siehe: goo.gl/cfphi Kompilieren & Hochladen File > Examples > 02.Digital > Button

26 Inter-Integrated Circuit (I2C) Serieller Bus-Standard for Peripherie Nur 2 Leitungen nötig (Data, Clock) 7 Bit Adresse für ein Gerät Einschränkungen max 2 bis 8 angeschlossene Geräte Adressen oft hartcodiert in den Geräten

27 I2C Zeitdiagramm

28 I2C LED Breakout Board 5V GND SDA SCL

29 Bibliothekten Installieren Bibliotheken herunterladen Sketch-Verzeichnis in den Einstellungen nachsehen libraries Verzeichnis innerhalb des Sketch- Verzeichnisses anlegen. Bibliothek wie folgt installieren: +-- libraries +-- Adafruit_LED_Backpack +-- examples +-- example.cpp/.h +-- Adafruit_LEDBackpack.cpp/.h

30 Übung 5: I2C Anzeige Gehen Sie nach dem Adafruit Tutorial for 7-segment LED display (goo.gl/dtcdl) Messen und anzeigen der Potentiometer- Spannung Modify the sample code: File > Example > Adafruit_LED_Backpack > sevenseg oder matrix8x8

31

32 TMP36 Temperatursensor Bereich: -40 C (0.1V) bis 150 C (2.0V) Präzision: +/ C

33 TMP36

34 Übung 6: TMP36 Gehen Sie nach dem Adafruit-Tutorial vor und messen Sie die Temperatur und zeigen diese auf dem Display an. (goo.gl/fqxt7)

35

36 Was ist hier los?!? Spannungsstabilisierung für TMP V hat eine höhere Genaugkeit und weniger Störungen 100 nf Kondensator über die Stromversorgung des TMP36 anschlissen A/D Präzision 3.3V externe Referenz benutzen, um näher am Ausgabebereich des TMP36 zu liegen (0.1V - 2V) Übersprechen (Cross-Talk) Anzeige vom Sensor separieren Leitungen möglichst kurz halten

37 Übung 7: TMP36 Messung verbessern Kondensator über den Stromversorungspins des TMP36 anschliessen Leitungen verkürzen TMP36 von der Anzeige separieren Vorgehen nach dem 2. Teil des Adafruit Tutorials für 3.3V basierte Messung

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