Arduino: Taster auswerten und LEDs ansteuern

Abb. 1: Lernset - Einsteiger Kit für Arduino

Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Modul: Praxismodul I
Lehrveranstaltung: Mechatronik, Informatikpraktikum 1, 1. Semester, Wintersemester

Inhalt

• Programmierrichtlinien
• Taster mittels Arduino auslesen, entprellen, Pull-Up/Pull-Down-Widerstand
• Zähler inkrementieren
• switch..case-Verzweigung
• Ansteuerung einer RGB-LED

Lernziele

Nach Durchführung dieser Lektion

• können Sie Quelltext entsprechend der Programmierrichtlinien schreiben.
• einen Taster einlesen und entprellen.
• können Sie mittels Taster und switch..case-Verzweigung eine LED in verschiedenen Helligkeiten ansteuern
• eine RGB-LED in verschiedenen Farben ansteuern.

Lernzielkontrolle

1. Wurde der Taster erfolgreich eingelesen und entprellt?
2. Wozu benötigt man einen Pull-Up/Pull-Down-Widerstand?
3. Wurde der Quelltext durch Header und Kommentare aufgewertet?
4. Welche Möglichkeiten gibt es einen Zähler zu in-/dekrementieren?
5. Wurde in Aufgabe 3.3 ein switch...case verwendet?
6. Wurden jedes Programm mittels PAP geplant?
7. Wurde auf magic numbers verzichtet?
8. Wurden die Programmierrichtlinien eingehalten?

Arbeitsergebnisse in SVN: Lernzielkontrolle_Termin_03.pdf

Versuchsdurchführung

Aufgabe 3.1: Lernzielkontrolle

Präsentieren Sie Prof. Schneider das Ergebnis der Lernzielkontrolle.

Arbeitsergebnisse in SVN: Lernzielkontrolle_Termin_03.pdf

Aufgabe 3.2: Eine LED per Tastendruck aktivieren

Eine LED soll für 5 Sekunden leuchten, wenn ein Taster betätigt wurde.

Nützliche Befehle: pinmode(), digitalRead(), digitalWrite(), delay, if..else

Arbeitsergebnisse in SVN: TasterSchaltetLED.ino

Musterlösung: [1]

Aufgabe 3.3: Auf Knopfdruck dimmen

Ein Taster dimmt eine LED:

• 1. Tastendruck: an 100%
• 2. Tastendruck: an 50%
• 3. Tastendruck: aus 0%

Tipp: Nutzen Sie Ausgangsprogramm PulsierendeLED.ino aus Aufgabe 2.3 und nutzen Sie den Hardwareaufbau aus Aufgabe 3.2.

Nützliche Befehle: pinmode(), analogWrite(), delay(), switch..case

Arbeitsergebnisse in SVN: PulsierendeLED.ino

Aufgabe 3.4: Ansteuerung einer farbigen LED

Eine RGB LED soll in verschiedenen Farben leuchten. Auf Druck des Tasters soll die RGB-LED in folgenden Modi betrieben werden:

1. Weiß
2. Rot
3. Blau
4. Grün
5. Langsamer Übergang durch das gesamte Farbspektrum (Einschlaflicht)

Nützliche Befehle: pinmode(), analogWrite(), delay()

Arbeitsergebnisse in SVN: steureFarbigeLED.ino

Musterlösung: [2]

Aufgabe 3.5: Nachhaltige Doku

Sichern Sie alle Ergebnisse mit beschreibendem Text (message) in SVN.

• Wurden die Regeln für den Umgang mit SVN eingehalten?
• Wurden die Programmierrichtlinien eingehalten?
• Wurde nachhaltig dokumentiert?
• Haben die Programme einen Header?
• Wurden der Quelltext umfangreich kommentiert?
• Wurden die PAPs erstellt und abgelegt? Passen die PAPs 100% zum Programm?

Arbeitsergebnis in SVN: SVN Log

Bewertung

Aufgabe	Punkte
3.1	2
3.2	2
3.3	2
3.4	2
3.5	2

Literatur

1. Brühlmann, T.: Arduino Praxiseinstieg. Heidelberg: mitp, 4. Auflage 2019. ISBN 978-3-7475-0056-9. URL: HSHL-Bib, O'Reilly-URL
2. Brühlmann, T.: Sensoren im Einsatz mit Arduino. Frechen : mitp Verlag, 1. Auflage 2017. ISBN: 9783958451520. URL: HSHL-Bib, O'Reilly
3. Snieders, R.: ARDUINO lernen. Nordhorn: 8. Auflage 2022. URL: https://funduino.de/vorwort
4. Schneider, U.: Programmierrichtlinie für für die Erstellung von Software in C. Lippstadt, 1. Auflage 2022. PDF-Dokument (212 kb)

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