Arduino 1/10. Das erste Programm: LED-Blinklicht. Einzelheiten der Schaltung. Programm für das Blinklicht

Transkript

1 Arduino / Das erste Programm: ED-Blinklicht n diesem Projekt geht es um eine blinkende ED. Dazu benötigen wir: Arduino Uno ED, einfarbig mit zwei Anschlussen Widerstand zur Strombegrenzung Steckbrett (Breadboard) vier eitungen n der rafik siehst du den Aufbau der Schaltung auf dem Steckbrett. Baue ihn genau nach. Achte darauf, dass du die ED genau so einsteckst wie in der rafik. Einzelheiten der Schaltung Arduino Uno: führt Befehle aus und steuert die Pins ED: leuchtet, wenn am Arduino-Pin eine Spannung anliegt Widerstand: begrenzt den Strom, damit die ED nicht durchbrennt Steckbrett:ist zum Einstecken von EDs, Pieper, Sensoren, usw., aber auch zum eiten von Strom eitungen: verbinden die Arduino-Pins mit dem Steckbrett Programm für das Blinklicht void setup() pinmode(, OUTPUT); // Pin soll ein Ausgang sein void loop() // Wird vom Arduino immer wiederholt digitalwrite(, ); // Schaltet Pin und damit die ED ein delay( ); // Wartet fuer Millisekunden digitalwrite(, OW); // Schaltet Pin und damit die ED aus delay( ); // Wartet fuer Millisekunden ydia Suthe, Daniel Bauer, Matthis Bickel, Klaus Suthe, Robin Woll, Teckids e.v. Weitergabe unter gleichen Bedingungen. Deutschland izenz.

2 Arduino / Zweites Programm- Wechselblinker n unserem zweiten Programm wollen wir zwei EDs abwechselnd blinken lassen. Dafür benötigen wir folgende Bauteile: Arduino UNO EDs, einfarbig mit zwei Anschlusspins Widerstand Breadboard Kabel Bei der Schaltung kann man einen Widerstand für beide EDs verwenden, wenn man diesen an den gemeinsammen Minus-Pol anschließt. Die Schaltung wird folgendermaßen aufgebaut: A ARE VN A A A A A Das Programm ist von den Befehlen nicht viel schwieriger, als unser Blinkprogramm. CSP DTA (PWM= ) int led = ; int led = ; int pause = ; Arduino TM ON CSP pinmode (led, OUTPUT); pinmode (led, OUTPUT); ORE V V ANAO N digitalwrite ( led, ); digitalwrite ( led, OW); delay(pause); digitalwrite ( led, OW); digitalwrite ( led, ); delay(pause); A B C D E Drittes Programm - auflicht n unserem dritten Programm basteln wir uns ein auflicht mit eds. Dafür benötigen wir diesmal folgende Bauteile: EDs (ole dir diese Vorne ab) ydia Suthe, Daniel Bauer, Matthis Bickel, Klaus Suthe, Robin Woll, Teckids e.v. Weitergabe unter gleichen Bedingungen. Deutschland izenz.

3 Arduino / Arduino UNO Widerstand Kabel Breadboard Wieder verwenden wir nur einen Widerstand an dem gemeinsammen Minuspol. Verdrahtet wird wieder wie auf der Zeichnung: A ARE VN A A A n diesem Programm werden wir mit relativ vielen Variablen arbeiten, lass dich aber nicht davon abschrecken. Die ganzen Befehle kennst du nämlich schon. CSP DTA (PWM= ) int led = ; int led = ; Arduino TM int led = ; int led = ; int led = ; int zeit = ; pinmode (led, OUTPUT); pinmode (led, OUTPUT); pinmode (led, OUTPUT); pinmode (led, OUTPUT); pinmode (led, OUTPUT); ORE V V ANAO digitalwrite ( led, OW); digitalwrite ( led, ); delay (zeit); digitalwrite ( led, OW); digitalwrite ( led, ); delay (zeit); digitalwrite ( led, OW); digitalwrite ( led, ); delay (zeit); digitalwrite ( led, OW); digitalwrite ( led, ); delay (zeit); digitalwrite ( led, OW); digitalwrite ( led, ); delay (zeit); A B C D E ydia Suthe, Daniel Bauer, Matthis Bickel, Klaus Suthe, Robin Woll, Teckids e.v. Weitergabe unter gleichen Bedingungen. Deutschland izenz.

4 Arduino / Viertes Programm - Taster auslesen Nun möchten wir auch auf äußere Einflüsse reagieren können. Um damit ganz einfach anfangen zu können, nutzen wir eine einfache ED, um diese bei Tastendruck anzuschalten. Dafür benötigen wir folgendes: Arduino UNO Taster ED Widerstand Ohm Widerstand kohm Kabel Breadboard Nun müssen wir das ganze nur noch wie auf der Skizze beschrieben aufbauen: A A B B C C E D E D ARE VN A A A A A A CSP DTA (PWM= ) Arduino TM ON ORE CSP V V ANAO N ür dieses Projekt benötigen wir zwei oder drei neue Befehle. Den Ersten benutzen wir um den Zustand des Tasters abzufragen, er heißtdigitalread(). Der zweite Befehl heißt if und ist eine Bedingung. Er wird z.b. eingesetzt, wenn der Button gedrückt ydia Suthe, Daniel Bauer, Matthis Bickel, Klaus Suthe, Robin Woll, Teckids e.v. Weitergabe unter gleichen Bedingungen. Deutschland izenz.

5 Arduino / wird. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird der dazugehörige Code ausgeführt. Der letzte und dritte Befehl lautetelse und hat sehr viel mit dem zweiten Befehl zu tun. Wenn nämlich die Bedingung nicht erfüllt wird, wird(wenn vorhanden) das ansonsten alsoelse ausgeführt. Nun muss nur noch der Code mit den drei neuen Befehlen geschrieben werden: // ED wird an Pin angeschlossen. int led = ; // Der Taster wird an Pin angeschlossen. int taster = ; // Wird einmalig ausgefuehrt. void setup() // Pin wird als Ausgang deklariert. pinmode(led, OUTPUT); // Pin wird als Eingang deklariert. pinmode(taster, NPUT); // Endlosschleife void loop() // Wenn der Taster gedrueckt wird: if(digitalread(taster) == ) // Schalte die ED an. digitalwrite(led, ); // Ansonsten: else // Schalte die ED aus. digitalwrite(led, OW); ünftes Programm - lip lop mit einem Taster Nun möchten wir die ED mit einem Tastendruck dauerhaft ein- und ausschalten. Der Schaltungsaufbau ist der leiche wie im vierten Projekt. Ein lip lop funktioniert folgendermaßen: Wenn du auf den Taster drückst, geht die ED an. Wenn du dann loslässt bleibt die ED an. Durch weiteren Tastendruck kannst du die ED dann wieder ausschalten. Nur das Programm ist anders als beim vierten Projekt. ydia Suthe, Daniel Bauer, Matthis Bickel, Klaus Suthe, Robin Woll, Teckids e.v. Weitergabe unter gleichen Bedingungen. Deutschland izenz.

6 Arduino / // ED wird an Pin angeschlossen. int led = ; // Taster wird an Pin angeschlossen. int taster = ; // ibt den Zustand der ED an. boolean ledstatus = ; // Wird einmalig ausgefuert. // Die ED ist ein Ausgang. pinmode(led, OUTPUT); // Der Taster ist ein Eingang. pinmode(taster, NPUT); // Endlosschleife // Wenn der Taster gedrueckt wird UND die ED aus ist: if((digitalread(taster) == ) && (ledstatus == OW)) // Schalte die ED an. digitalwrite(led, ); // Setze den ED Status auf. ledstatus = ; // Wenn der Taster gedrueckt wird UND die ED an ist: if((digitalread(taster) == ) && (ledstatus == )) // Schalte die ED aus. digitalwrite(led, OW); // Setze den ED Status auf OW ledstatus = OW; Sechstes Projekt - Wie weit ist es noch? Nun möchten wir wissen, wie weit der Abstand vom Arduino zu einem inderniss ist. Dafür verwenden wir einen nfrarot-abstandssensor. Ziel ist es den Abstand zu ermitteln und Daten an den Comuter zu übertragen. ydia Suthe, Daniel Bauer, Matthis Bickel, Klaus Suthe, Robin Woll, Teckids e.v. Weitergabe unter gleichen Bedingungen. Deutschland izenz.

7 Arduino / ARE A B C D E A B C D E VN A A A A A A CSP DTA (PWM= ) Arduino TM ON CSP ORE V V ANAO N Die Verdrahtung ist wie immer in der Abbildung zu sehen. // Der Abstandsensor funktioniert folgendermaßen: Abhängig vom Abstand liegtam Ausgang des Abstandsensors(Weiß) eine unterschliedlich hohe Spannung an. den wir am Aduino mit dem BefehlanalogRead() auslesen kann. Die Spannung am analogen Eingangspin wandelt der Arduino in einen Zahlenwert zwischen und um. Um die gemessenen Daten an den Computer zu senden, nutzen wir die Serielle Schnitttstelle, die wir mit dem Kommando Serial.begin( ) eröffnen und der wir mit dem Befehl Serial.println() Daten senden können. Der Code ist diesmal folgender: // Datenpin wird an Pin angeschlossen. int sensorpin = ; // Die Variable, wo die Sensordaten gespeichert werden. int sensordaten; // Wird einmalig ausgefuehrt. // Sensorpin ist ein Eingang. pinmode(sensorpin, NPUT); // Startet die Serielle Verbindung. Serial.begin( ); // Endlosschleife // Schreibt die gemessenen Daten in die Variable sensordaten. sensordaten = analogread( sensorpin); // Schickt den nhalt von sensordaten an den Computer. Serial. println( sensordaten); ydia Suthe, Daniel Bauer, Matthis Bickel, Klaus Suthe, Robin Woll, Teckids e.v. Weitergabe unter gleichen Bedingungen. Deutschland izenz.

8 VN A A A A A A A A B B C C E E Arduino / Siebtes Projekt-Bei dir piepts wohl Sicher kennt ihr doch vom Auto Abstandswarner, die euren Eltern über gepiepse sagen, ob sie gleich gegen in einen Baum fahren. Dies werden wir nun auch bauen und programmieren. hr habt ja schon gelernt wie man analoge Daten ausließt und Bedingungen verknüpft. Diese Befehle brauchen wir nun wieder. Also wir brauchen analogread und if. Der Piepser, der jetzt neu dazu kommt, ist ganz einfach anzuschließen und anzusteuern. Der Piepser wird genau so angeschlossen und angesteuert wie eine ED, also ist das längere Beinchen wieder die Kathode(+) und das kürzere die Anode(). ANAO N ORE V V CSP DTA (PWM= ) CSP Arduino TM ON ARE D D Nun müsst ihr nur noch das Programm schreiben, in diesem müsst ihr die Werte des Abstandssensor auslesen (analogread) und in einer Bedingung (if) schreiben, dass der Piepser ab einem bestimmten Wert piepst. // Den Datenpin des Abstandssensors in eine Variable schreiben int sensorpin = ; // Den Ausgangspin des Piepers in eine Variable schreiben int piepser = ; // Eine Variable fuer die spaeteren Sensordaten anlegen int sensordaten = ; // Wenn dieser Wert ueberschritten wird, geht der Piepser los int schwellwert = ; // Wird einmal ausgefuehrt // Den Sensor als Eingang definieren pinmode(sensorpin, NPUT); // Den Piepser als Ausgang definieren pinmode(piepser, OUTPUT); // Die Endlosscheife // Die Daten messen und in die Variable schreiben sensordaten = analogread( sensorpin); // Wenn die Daten groesser als der schwellwert sind, if ( sensordaten >= ) ydia Suthe, Daniel Bauer, Matthis Bickel, Klaus Suthe, Robin Woll, Teckids e.v. Weitergabe unter gleichen Bedingungen. Deutschland izenz.

9 Arduino / // Schalte den Piepser an digitalwrite(piepser, ); // Wenn der Wert aber kleiner ist, else // schalte den Piepser aus digitalwrite(piepser, OW); Achtes Projekt-arbenwechsel Als nächstes schauen wir uns die RB-ED an. Diese kann man sich vorstellen, wie drei normal ED s in einem ehäuse. Es gibt drei Beinchen die man bei Plus anschließt und eins das man bei Minus () anschließt. Nun kann man die "drei ED s" getrent ansteuen, und durch anschalten der roten und der blauen ED lila erzeugen. Man kann die drei ED s auch dimmen und so noch mehr arbmischungen erzeugen. Das wird der Befehl sein, den wir in diesem Aufbau lernen. Dieser Befehl heißt analogwrite(). Du benutzt ihn mit folgenden Argumenten analogwrite(pinname, Wert der helligkeit von -). Den Versuchsaufbau kannst du der Abbildung entnehmen. A B C D E A B C D E VN A A A A A A V ANAO N ORE V CSP DTA (PWM= ) CSP Arduino TM ON ARE So nun geht es an den Code. Wir wollen zunächst die arbwerte der drei arben erst einmal in jeweils einer Variable speichern. Und dann möchten wir jeden Pin der ED/arbe mit dem neu erlernten Befehl einzeln ansteuern. // Die ganzen werte der drei Variablen knn man sich selbst zwischen und aussuchen //Den Roten Teil der ED auf volle eistung schalten int rotwert = ; //Den ruenen Teil der ED auf aus schalten int gruenwert = ; ydia Suthe, Daniel Bauer, Matthis Bickel, Klaus Suthe, Robin Woll, Teckids e.v. Weitergabe unter gleichen Bedingungen. Deutschland izenz.

10 Arduino / //Den Blauen Teil der ED auf volle eistung schalten int blauwert = ; // Die Anschlusspins der Drei ED- anschluesse definieren // Welche Belegung welche arbe ist, muesst ihr selbst ausprobieren int rot = ; int gruen = ; int blau = ; //Die drei Pins als Output schalten pinmode(rot, OUTPUT); pinmode(gruen, OUTPUT); pinmode(blau, OUTPUT); // Den drei EDs den wert zuweisen und entsprechend schalten analogwrite(rot, rotwert); analogwrite( gruen, gruenwert); analogwrite( blau, blauwert); So nun könnt ihr nun coole Muster oder eine Diskoleuchte bauen. ydia Suthe, Daniel Bauer, Matthis Bickel, Klaus Suthe, Robin Woll, Teckids e.v. Weitergabe unter gleichen Bedingungen. Deutschland izenz.