Arduino: Programmier-Challenge I WS WS 25/26
| Autor: | Prof. Dr.-Ing. Schneider |
| Modul: | Praxismodul I |
| Lektion 7: | Mechatronik, Informatikpraktikum, 1. Semester |
| Gruppe: | Inf1P_A |
| Datum: | 11.11.2025, 08:15 Uhr |
| Bearbeitungsdauer: | 60 Minuten |
Inhalt
Diese Programmier-Challenge dient als Lernzielkontrolle und semesterbegleitende Abschlussprüfung. Im Termin erhalten Sie eine Herausforderung, die Sie in einem festen Zeitrahmen als Team oder Einzelperson lösen. Das Ergebnis dieser Challenge wird in SVN gesichert und anschließend bewertet. Inhaltlich ist die Aufgabe eine Mischung der vorangegangenen Lektionen 1-6. Sie haben Zugriff auf Ihre Quellen in SVN sowie die Demos.
→ Hier geht es zur Prüfung von Gruppe B.
Vorbereitung
- Die Programmier-Challenge verbindet die Lektionen 1-6.
- Als Vorbereitung könnten Sie sich die Lektionen 1 bis 6 noch einmal ansehen.
- Üben Sie das Planen der Software mit dem PAP-Designer. Bereiten Sie sich ein Template für die Arduino Programmierung vor.
- Nutzen Sie die Funktionen aus den vorherigen Lektionen. Schreiben Sie nicht alles neu. Wenden Sie das Gelernte an.
Einleitung
Sie haben den Auftrag einen berührungslosen Dimmer für eine LED-Beleuchtung zu entwickeln. Entwickeln Sie einen Prototyp mit Ihrem Arduino-Baukasten. Die Anforderungen an Ihr System sind in Tabelle 1 aufgeführt.
Anforderungen
| Req. | Beschreibung | Priorität |
|---|---|---|
| 1 | Eine LED wird linear von 100 % bis 0 % über eine PWM gedimmt. | 1 |
| 2 | Der Sharp-IR-Sensor misst die Entfernung zur Hand/zum Reflektor. | 1 |
| 3 | Die Messdaten werden mittels Lookup-Tabelle und Entstörung in cm umgerechnet. | 1 |
| 4 | Die Kennlinie cm/% muss linear sein. Es gilt: 5 cm = 100 % und 25 cm = 0 % sonst Wert halten | 1 |
| 5 | Der Taster löst eine Testmessung aus. Der Taster wird via Interrupt eingelesen und entprellt. | 1 |
| 6 | Der Messwert in % wird in einem Array (FIFO) mit 12 Plätzen gespeichert. | 1 |
| 7 | Mit jedem Tastendruck wird der aktuelle, kleinste und größte Wert des Arrays im seriellen Monitor ausgegeben. | 1 |
Beispiel für Req. 7
--------------------------------
- Messwert: 22%
- Kleinster Wert: 5%
- Größter Wert: 90%
Durchführung
Aufgabe 7.1
Planen Sie Ihre Software mittels Programmablaufplan (PAP).
Das PAP soll über folgeden Eigenschaften verfügen:
- Bezug zum Programm
- Header (Autoren, Gruppe, Datum, Funktion,...)
- erläuternde Kommentare und
- eine verständliche Funktionsbeschreibung
Sichern Sie das Zustandsdiagramm in dern ersten 15 Minuten der Challenge in SVN.
Arbeitsergebnis: DimmbareLED.pap
Aufgabe 7.2
Setzen Sie die geplante Software 1:1 mit der Arduino IDE um. Das Programm muss die Anforderungen in Tabelle 1 erfüllen.
Arbeitsergebnis: DimmbareLED.ino
Aufgabe 7.3
Testen Sie, ob Ihre Software die Anforderungen in Tabelle 1 erfüllt.
| Req. | Testergebnis: bestanden/nicht bestanden | Geprüft von Prof. Schneider |
|---|---|---|
| 1 | ||
| 2 | ||
| 3 | ||
| 4 | ||
| 5 | ||
| 6 | ||
| 7 |
Arbeitsergebnis: Testprotokoll
Aufgabe 7.4
Dokumentieren Sie Ihre Ergebnisse nachhaltig in SVN.
- Halten Sie die Regeln für den Umgang mit SVN ein.
- Sichern Sie alle Ergebnisse mit einem aussagekräftigen Text (
log-message) in SVN. - Halten Sie die Programmierrichtlinie für C ein.
- Versehen Sie jedes Programm mit einem Header (Header Beispiel für C).
- Kommentiere Sie den Quelltext umfangreich.
- Sichern Sie Ihre Ergebnisse in Ordnern (z. B.
Inf1P_A1\Termin_07\Aufgabe_07_1).
Arbeitsergebnis in SVN: SVN Log
Hinweise
- Erbringen Sie eine Eigenleistung. Plagiate werden mit 0 Punkten bewertet.
- Gehen Sie systematisch vor Planung → Umsetzung → Test → Dokumentation.
Bewertung
| # | Aufgabe | Punkte |
|---|---|---|
| 7.1 | Qualität der Planungsdaten | |
| Bezug zum Programm | 0,5 | |
| Header (Autoren, Datum, Funktion,...) | 0,5 | |
| Erläuternde Kommentare | 0,5 | |
| Verständliche Funktionsbeschreibung | 1 | |
| 7.2 | Umsetzung des PAP | |
| Header (Autoren, Datum, Funktion,...) | 0,5 | |
| Erläuternde Kommentare | 0,5 | |
| Einhalten der Programmierrichtlinien | 0,5 | |
| 1:1 Umsetzung der Planung | 1 | |
| 7.3 | Test der Anforderungen | |
| 1-7 (je 0,5, s. Tabelle 2) | 3,5 | |
| 7.4 | Umgang mit SVN | 0,5 |
| Ordner angelegt | 0,5 | |
| Aussagekräftige Log-Messages | 0,5 | |
| Summe: | 10 |
Zeitvorschlag
| Uhrzeit | Aufgabe |
|---|---|
| 08:15 | Einführung |
| 08:30 | Prüfungsstart mit PAP (7.1) |
| 08:45 | PAP Abgabe (7.1) & Umsetzung (7.2) |
| 09:30 | Anforderungen prüfen (7.3) & Commit in SVN (7.4) |
| 09:45 | Prüfungsende |
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