Arduino: Interrupts

Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider

Einleitung

Bei einem Interrupt wird durch ein Ereignis, beispielsweise ein Signal von außen, das Hauptprogramm gestoppt und ein anderes Programm ausgeführt. Das externe Signal kann zum Beispiel ein kurzer Puls von einem sich drehenden Magneten sein. Damit jedes Signal des sich drehenden Magneten auch gezählt wird, kann damit ein Interrupt ausgelöst werden, der einen Zähler um 1 erhöht.

Beispiel

Die Funktion alarm wird bei ansteigendem Signal an Pin 2 ausgeführt.

include attachInterrupt(0, alarm, RISING);
void alarm()
{
// Anweisungen
}

detachInterrupt() Schaltet den Interrupt aus. detachInterrupt(InterruptNummer) InterruptNummer: 0 oder 1 (bei Arduino-Standardboards)

Quelle: [1]

Tipp: Eine Variable sollte als volatile deklariert werden, wenn sie von irgendwo anders geändert werden kann außer in dem Codeteil, in dem sie auftaucht. Beispiele dafür sind Threads, die parallel ausgeführt werden. Im Arduino kann das nur bei Interrupts vorkommen, in sogennanten Interrupt Service Routinen.

Regeln

Wenn Sie eine Interrupt Service Routine (ISR) schreiben, bedenken Sie:

 * Halten Sie diese kurz.
 * Nutzen Sie kein delay().
 * Nutzen Sie kein Serien.print().
 * Deklarieren Sie Variablen, die mit dem Hauptcode geteilt werden als volatile.
 * Schalten Sie keinen Interrups aus oder an.

Nützliche Befehle

Befehl	Funktion
attachInterrupt(InterruptPin, Funktion, Mode)	Diese Funktion löst mittels Signal an einem definierten digitalen Port einen Interrupt aus, der eine wählbare Programmfunktion aufruft.
InterruptPin	Die Arduino-Standardboards (Uno, Nano, Mini, other 328-based) können zwei Interrupts erfassen 0: Pin 2 1: Pin 3
Parameter Funktion	Durch das Erkennen des Eingangssignals an den erwähnten Ports kann eine auszuführende Funktion angegeben werden.
Parameter Mode	Dieser Parameter gibt an, bei welcher Signaländerung ein Interrupt ausgelöst werden soll. LOW: Löst den Interrupt aus, wenn Pin auf LOW geht. CHANGE: Löst den Interrupt aus, wenn sich das Signal am Pin ändert. RISING: Löst den Interrupt aus, wenn sich das Signal von LOW auf HIGH ändert. FALLING: Löst den Interrupt aus, wenn sich das Signal von HIGH auf LOW ändert.
detachInterrupt(InterruptPin)	Schaltet den Interrupt aus. InterruptPin: 0 oder 1 (bei Arduino-Standardboards)
digitalPinToInterrupt(InterruptPin)	Im Normalfall sollte digitalPinToInterrupt(InterruptPin) verwendet werden anstatt den InterruptPin direkt zu setzen. Die Interruptpins und deren Mapping variiert von Board zu Board. Wenn der Sketch also auf einem anderen Board ausgeführt werden soll, kann es schnell zu Problemen kommen.

Im Normalfall solltest du digitalPinToInterrupt(pin) benutzen anstatt den Interruptnummer direkt zu setzen. Die Interruptpins und deren Mapping variiert von Board zu Board. Wenn der Sketch also auf einem anderen Board ausgeführt werden soll, kann es schnell zu Problemen kommen.

Alte Sketches haben oft direkte Interruptnummern angegeben. Oft wurden Pin 0 (Digitalpin 2) oder Pin 1 (Digitalpin 3) verwendet. Die Tabelle unten zeigt, welche Interruptpins auf welchem Board verfügbar sind.

Videos

Video 1: Auslösen der Interrupt Service Routine mittels Taster

Video 2: Interrupts am Arduino einsetzten

Weiterführende Links

• Nick Gammon Forum: Interrupts

Literatur

1. Brühlmann, T.: Arduino Praxiseinstieg. Heidelberg: mitp, 4. Auflage 2019. ISBN 978-3-7475-0056-9. URL: HSHL-Bib, O'Reilly-URL

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