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'''Nützliche Befehle''': <code>pinmode(), analogRead(), analogWrite(), delay(), map()</code> | '''Nützliche Befehle''': <code>pinmode(), analogRead(), analogWrite(), delay(), map()</code> | ||
Aktuelle Version vom 23. Oktober 2023, 11:29 Uhr
| Autor: | Prof. Dr.-Ing. Schneider |
| Modul: | Praxismodul I |
| Lektion 4: | Mechatronik, Informatikpraktikum, 1. Semester, Wintersemester |
Inhalt
- Einbindung von digitalen und analogen Sensoren:
- PIR-Bewegungssensor (HC-SR501)
- Fotowiderstand (LDR)
- Drehpotentiometer (Poti)
- Visualisierung von Messwerten im seriellen Plotter.
Lernziele
Nach Durchführung dieser Lektion
- können die Funktionsweise der 3 Sensoren (PIR-Bewegungssensor, Fotowiderstand, Drehpotentiometer) erläutern.
- können Sie die Sensoren korrekt (elektrisch) anschließen.
- können Sie die Sensordaten im Seriellen Plotter anzeigen und auswerten.
Lernzielkontrolle
- Wie funktioniert der PIR-Bewegungssensor technisch? Auf welche Strahlung reagiert er? Welche Einstellmöglichkeiten besitzt er?
- Wie funktioniert der Fotowiderstand technisch? Wozu dienen die Widerstände?
- Wie funktioniert der Drehpotentiometer technisch? Wie lässt sich das Poti kalibrieren?
- Wie geben Sie mehrere Signale im Seriellen Plotter aus?
- Wurde der Quelltext durch Header und Kommentare aufgewertet?
- Wurden jedes Programm mittels PAP geplant?
- Wurde auf
magic numbersverzichtet? - Wurde die Programmierrichtlinie eingehalten?
Arbeitsergebnisse in SVN: Lernzielkontrolle_Termin_04.pdf
Tutorials
- Using the Serial Plotter Tool
- Arduino Befehlsübersicht
- PIR-Sensor - HC-SR501
- Fotowiderstand LDR
- Wiki: HSHL-Bibliothek einbinden
Demo
Versuchsvorbereitung
- Studieren Sie das Tutorial Using the Serial Plotter Tool und nutzen Sie das Demo DemoSerialPlotter.ino, um Daten im Seriellen Plotter auszugeben.
- Recherchieren Sie die Funktion der Sensoren (PIR-Bewegungssensor, LDR, Drehpoti) anhand von Fachliteratur.
- Bauen Sie die Schaltungen zur Auswertung der Sensoren auf.
- Planen Sie die Software via PAP.
- Beantworten Sie die Lernzielkontrollfragen.
- Sichern Sie Ihre Unterlagen in SVN.
Versuchsdurchführung
Aufgabe 4.1: Lernzielkontrolle
Präsentieren Sie Prof. Schneider das Ergebnis der Lernzielkontrolle.
Arbeitsergebnisse in SVN: Lernzielkontrolle_Termin_04.pdf
Aufgabe 4.2: Der Bewegungsmelder HC-SR501
Ein Piezo-Lautsprecher soll piepen, sobald eine Bewegung registriert wird.
Nützliche Befehle: pinmode(), digitalRead(), digitalWrite(), delay, if..else
Arbeitsergebnisse in SVN: BewegungsmelderMitPiezo.ino
| Musterlösung |
| Bewegungsmelder HC-SR501 |
Aufgabe 4.3: Fotowiderstand (LDR) am Arduino auslesen
Eine LED soll leuchten, wenn es dunkel wird bzw. wenn ein Fotowiderstand abgedeckt wird.
Nützliche Befehle: pinmode(), analogRead(), digitalWrite(), if..else
Arbeitsergebnisse in SVN: LDRSteuertLED.ino
| Musterlösung |
| Funduino: Fotowiderstand (LDR) am Arduino auslesen |
Aufgabe 4.4: Drehregler - Drehpotentiometer
Eine LED soll blinken. Die Blinkgeschwindigkeit soll mit einem Drehregler eingestellt werden. Zeigen Sie den Wert des Drehpotentiometers sowie den Wert des LED-Ports (z. B. 13) im Serial Plotter aus.
Nützliche Befehle: pinmode(), analogRead(), analogWrite(), delay(), map()
Arbeitsergebnisse in SVN: PotiSteuertLED.ino
| Tutorial |
| Using the Serial Plotter Tool |
| Demo |
| SVN: DemoSerialPlotter.ino |
| Musterlösung |
| Potentiometer zum Regeln der Blinkgeschwindigkeit einer LED verwenden |
Aufgabe 4.5: Nachhaltige Doku
Sichern Sie alle Ergebnisse mit beschreibendem Text (message) in SVN.
- Wurden die Regeln für den Umgang mit SVN eingehalten?
- Wurde die Programmierrichtlinie 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
FAQ
- Muss ich die Lösungen selbst programmieren? Ja, nur Eigenleistung wird bewertet.
- Darf ich die Musterlösung 1:1 kopieren und als meine Leistung ausgeben? Nein, das ist ein Plagiat und wird als Täuschungsversuch gewertet.
Literatur
- Brühlmann, T.: Arduino Praxiseinstieg. Heidelberg: mitp, 4. Auflage 2019. ISBN 978-3-7475-0056-9. URL: HSHL-Bib, O'Reilly-URL
- Brühlmann, T.: Sensoren im Einsatz mit Arduino. Frechen : mitp Verlag, 1. Auflage 2017. ISBN: 9783958451520. URL: HSHL-Bib, O'Reilly
- Snieders, R.: ARDUINO lernen. Nordhorn: 8. Auflage 2022. URL: https://funduino.de/vorwort
- Schneider, U.: Programmierrichtlinie für für die Erstellung von Software in C. Lippstadt, 1. Auflage 2022. PDF-Dokument (212 kb)
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