Blink - ein erster Einstieg

Starten wir das Programm und schließen unseren Arduino an ...

Anschließen des Arduino

Um mit unserem Arduino arbeiten zu können benötigen wir erst einmal eine Stromquelle. Diese kann über ein USB-Kabel erfolgen. Zudem erhalten wir so die Möglichkeit mit einer vorhandenen Software (Arduino-IDE) den Mikroprozessor zu programmieren.

Starten wir erst einmal die Arduino-IDE:

Anschließen des Arduino

Mit dem beiliegenden USB-Kabel schließen wir nun unser Board an. Sobald das Kabel eingesteckt wurde leuchten (evtl.) zwei LEDs - je nachdem, welches Programm zuletzt auf dem Arduino gespeichert wurde.

Im Menu sollte man unter Tools -> Serieller Port sollte man nun dem entsprechende COM-Anschluss einstellen.

Blink - unser erstes Programm

In der Arduino-IDE findet man unter Datei -> Beispiele -> Basics -> Blink einen Sketch (Programm-Quellcode), der die eingebaute LED (gelb) auf dem Arduino-Board im Sekundenabstand zum Leuchten bringt. (Hierbei ist zu beachten, dass die LED das jeweils am Port 13 anliegende Signal ausgibt.)

Aufgabe 1

Lade den Sketch Blink und übertrage ihn auf den Arduino (Datei -> Upload oder <Strg>+U oder Schaltfläche Upload). Beobachte die LED auf dem Arduino-Board und analysiere den Sketch.

Jedes Sketch besteht (mindestens) aus den zwei Methoden setup() und loop(). Zudem finden wir eine Menge Kommentarzeile, die entweder mit // beginnen (für eine Zeile) oder zwischen /* und */ stehen (mehrere Zeilen)

int led = 13;

// the setup routine runs once when you press reset:
void setup() {                
  // initialize the digital pin as an output.
  pinMode(led, OUTPUT);     
}

Die Anweisungen in der Methode setup() werden zu Beginn des Programms einmalig abgearbeitet. In diesem Fall wird der digitale Port mit der Nummer 13 (... zuvor wurde die Variable led mit dem (int-)Wert 13 belegt ...) als Output deklariert, d. h. über diesen Anschluss kann ein Signal ausgegeben werden.

void loop() {
  digitalWrite(led, HIGH);   // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
  delay(1000);               // wait for a second
  digitalWrite(led, LOW);    // turn the LED off by making the voltage LOW
  delay(1000);               // wait for a second
}

Die Anweisungen in der Methode loop() werden ständig wiederholt, solange das Board mit Strom versorgt wird. Hier wird auf den Ausgang (digitaler Port 13) im Sekundenabstand ein Signal gesetzt bzw. wieder zurückgesetzt. Der Befehl delay lässt das System eine gewünschte Anzahl an Millisekunden warten.

Ab der nächsten Aufgabe wirst du auch eigenständig Programme (Sketche) schreiben. Damit du später immer wieder darauf zurückgreifen kannst, solltest du dir von Anfang an angewöhnen deine Lösungen abzuspeichern!!!

Aufgabe 2

Ändere die Leuchtzeit und die Pausenzeit beliebig ab. Lade dann das geänderte Sketch wieder auf den Arduino und beobachte die Auswirkungen.

Aufgabe 3

Der Leuchtturm Norderney sendet eine definierte Kennung aus. Ändere den Sketch Blink so ab, dass das Blink-Signal der Kennung des Leuchtturms entspricht. (Die Zahlen in Klammern geben die Einschaltdauer, die ohne Klammer die Pausendauer an.)

Aufgabe 4

Der Morsecode ist ein Verfahren zur Übermittlung von Buchstaben mithilfe von Licht- oder Tonsignalen.

Der Code verwendet drei Symbole, die Punkt ( · ), Strich (−) und Pause (  ) genannt werden, gesprochen als dit, dah (oder doh) und „Schweigen“. Die Länge eines Dit bestimmt die Geschwindigkeit, mit der gesendet werden kann, und ist die grundlegende Zeiteinheit. Dazu ein Beispiel:

−− −−− ·−· ··· ·     /     −·−· −−− −·· ·
M  O   R   S   E  (space) C    O   D   E

Genauer gilt Folgendes:

• Ein Dah ist dreimal so lang wie ein Dit.
• Die Pause zwischen zwei gesendeten Symbolen ist ein Dit lang.
• Zwischen Buchstaben in einem Wort wird eine Pause von der Länge eines Dah (oder drei Dits) eingeschoben.
• Die Länge der Pause zwischen Wörtern entspricht sieben Dits.

Für das Beispiel „MORSE CODE“ ergibt sich dann dieses Zeitsignal (das Zeichen = bedeutet „Signal an“, das Zeichen _ bedeutet „Signal aus“):

===_===___===_===_===___=_===_=___=_=_=___=_______===_=_===_=___===_===_===___===_=_=___=
 ^ ^    ^               ^                     ^
Dah|    |              Dit                   Wortabstand
   |   Buchstabenabstand
  Symbolabstand

„Gesprochen“ klingt das dann so: dahdah dahdahdah ditdahdit ditditdit dit, dahditdahdit dahdahdah dahditdit dit.

Schreibe einen Sketch, der über Blinksignale die Worte "Hallo", "SOS" oder ähnliche ausgibt.