Unter Digitalem Output versteht man die einfachste Art und Weise ein elektronisches Signal zu generieren. Dieses Signal kennt lediglich zwei Zustände EIN und AUS. Dabei steht beim Arduino EIN für eine Spannung von 5V und AUS für eine Spannung von 0V oder einer Verbindung zu GND. Nun könnte man meinen, es lassen sich so alle elektronischen Lasten, welche 5V Spannung benötigen, schalten. Das stimmt nur bedingt, denn das Arduino kann an seinen Ausgängen nur einen Strom von 40mA zur Verfügung stellen. Das reicht aus, um eine LED oder einen kleinen Vibrationsmotor zu schalten, nicht aber um ein grösseres Gerät anzuschliessen. Sobald wir entweder grössere Spannungen als 5V oder grössere Ströme als 40mA schalten wollen, müssen wir einen Transistor als Schalter verwenden. Die einfachste Möglichkeit die Funktionalität des Digitalen Output zu visualisieren besteht darin, eine LED An und AUS zu schalten. Dafür benötigt man einen Vorwiderstand, da die meisten LEDs keine Spannung von 5V vertragen und wir durch den Widerstand also zunächst Spannung "vernichten" müssen. Für die Berechnung brauchen wir die Durchlassspannung (VF) und den Durchlassstrom (IF) der LED. Diese Informationen finden wir im Datenblatt der LED.
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Hier eine beispielhafte Schaltung für ein grünes LED. Das Datenblatt der LED gibt den Durchlassstrom mit 2V und die Durchlassspannung mit 25mA an. Dadurch ergibt sich folgende Rechnung:
RV = (Uges - UD) / I
RV = (5V - 2V) / 0.025A
RV = 3V / 0.025A
RV = 120 Ω
Für die Programmierung müssen wir den Digitalen PIN 13 immer wieder ein- und ausschalten, wenn wir das LED zum Blinken bringen möchten. Der folgende Code tut genau das.
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| Code Block | ||||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| ||||||
int ledPins[3] = {8,9,10}; // Alle LED Pins in einem Array initialisieren
boolean ledStates[3] = {false, false, false}; // Alle LED Status speichern
long previousMillis[3] = {0,0,0}; // Die Zeiten speichern
void setup()
{
for(int i=0; i<3; i++)
{
pinMode(ledPins[i], OUTPUT); // Alle LED Pins sind Output
}
}
void loop()
{
blinkLED(1, 100); // Aufrufen unserer Funktion
blinkLED(2, 1000);
blinkLED(3, 500);
}
void blinkLED(int _Pin, int _duration) // Eigene Funktion
{
if(millis() - previousMillis[_Pin-1] > _duration) // Ist genug Zeit vergangen?
{
previousMillis[_Pin-1] = millis(); // Zeit speichern
ledStates[_Pin-1] != ledStates[_Pin-1]; // Den LED State umdrehen (wenn AUS dann AN)
digitalWrite(ledPins[_Pin-1], ledStates[_Pin-1]); // State setzen
}
} |
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Weitere Informationen:
- Arduino: DigitalPins - Referenz auf Arduino.cc
- Tom Igoe: Digital Input & Output - Tom Igoe
- Multitasking the Arduino - Adafruit