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Die Schaltzeichen, also die Symbole, die in den Schaltplänen verwendet werden, sehen wie folgt aus, wobei sich Unterschiede zwischen der deutschen DIN- und der amerikanischen ANSI-Norm ergeben:
Abb. 7: Die Schaltzeichen eines Widerstandes
Auf das Ohm-Zeichen (Ω) wird bei der Darstellung in der Regel verzichtet, wobei bei Werten, die kleiner als 1Kilo-Ohm (1000Ohm) sind, lediglich die nackte Zahl genannt wird und bei Werten ab 1KΩ ein K für Kilo bzw. ab 1MΩ ein M für Mega angehängt wird. Hier ein paar Beispiele:
| Tabelle 4: Ein paar markante Widerstandswerte | |
| Wert | Kennzeichnung |
|---|---|
| 220Ω | 220 |
| 1000Ω | 1K |
| 4700Ω | 4,7K oder 4K7 |
| 2,2MΩ | 2,2M |
Die maximale Verlustleistung der Widerstände, die wir für unsere Arduino-Projekte benötigen, beträgt 1/4-Watt. Es handelt sich in allen Fällen um Kohleschichtwiderstände. Sie sind auch billiger als die Kollegen aus der Metallfilmabteilung. Widerstände gibt es in allen möglichen Größen und Farben und je größer beziehungsweise dicker sie sind, desto größer ist auch die Verlustleistung.
So, das war dein erstes Projekt, das du mit dem Arduino gemacht hast! Du hast eine LED und einen passenden Widerstand an das Arduino-Board angeschlossen und hast über den Sketch die LED in einem von dir bestimmten Rhythmus blinken lassen. Wenn du die LED erfolgreich zum Blinken gebracht hast, kannst du bereits stolz auf dich sein! Wenn du es dir zutraust, dann wage dich auch noch an folgendes Thema heran. Das Thema PWM wird dir immer wieder in deiner Bastlerkarriere begegnen. Wenn du es jetzt nicht auf Anhieb verstehst, beschäftige dich später erneut mit diesem Thema.
Die PWM-Ansteuerung
Kommen wir zur Ansteuerung einer LED über PWM. Was das ist, habe ich kurz in Kapitel 1 erwähnt. Nun ist es an der Zeit, es in die Tat umzusetzen. Wir wollen eine LED über eine analoge Ansteuerung langsam aufblenden und sie beim Erreichen des Maximalwertes schlagartig verlöschen lassen, bevor das Spiel von vorne beginnt. Dabei handelt es sich quasi um ein sanftes Blinken im Gegensatz zum abrupten Blinken in der vorherigen Schaltung. Die Ansteuerung erfolgt dabei über die digitalen Pins, die eine Tilde vor der Nummerierung besitzen. Das sind die Pins D3, D5, D6, D9, D10 und D11. Für unser Beispiel habe ich Pin 3 verwendet. Der Sketch-Code sieht folgendermaßen aus:
int ledPin = 3; // Variable mit Pin 3 deklarieren + initialisieren int pwmValue = 0; // Variable für PWM deklarieren + initialisieren void setup() { /* Kein Code erforderlich */ } void loop() { analogWrite(ledPin, pwmValue++); // LED mit PWM-Wert ansteuern delay(10); // Kurze Pause if(pwmValue > 255) pwmValue = 0; // Wenn PWM-Wert > 255 -> // auf 0 setzen }
Den Code verstehen
Zu Beginn deklarieren und initialisieren wir zwei globale Variablen, die die Namen ledPin und pwmValue aufweisen und vom ganzzahligen Datentyp int (int = Integer) sind. Sehen wir uns den Befehl analogWrite genauer an.
Er nimmt zwei Argumente auf, wobei das erste den Pin bestimmt und das zweite den PWM-Wert, der sich im Bereich von 0 bis 255 bewegen darf. Über
pwmValue++
wird die Variable pwmValue nach der Verwendung über die beiden nachfolgenden Pluszeichen um den Wert 1 erhöht. Dieser Vorgang wird in der Programmierung Inkrementieren genannt. Konventionell würde man das gleiche Verhalten mit der folgenden zusätzlichen Codezeile erreichen:
pwmValue = pwmValue + 1;
Würden wir das Inkrementieren der Variablen pwmValue ohne nachfolgende Überwachung in der loop-Endlosschleife laufen lassen, wäre irgendwann ein unzulässiger Wert größer 255 erreicht. Um das zu verhindern, erfolgt über die if-Anweisung eine Abfrage auf Werte größer 255. Wird diese Bewertung positiv beantwortet, erfolgt die Ausführung des nachfolgenden Befehls:
pwmValue = 0;
Darüber erfolgt eine Rücksetzung auf den Anfangswert 0, was zur Folge hat, dass die LED beim nächsten Aufruf des analogWrite-Befehls erlischt. Ändern wir doch den Code derart ab, dass die LED nicht schlagartig erlischt, sondern langsam abblendet.
Wichtig!