Instructions

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Wie entstehen Zufallszahlen?
Gemeinhin denkt man, in einem Programm könne nichts zufällig geschehen – wie also kann ein Pro-
gramm dann in der Lage sein, zufällige Zahlen zu generieren? Teilt man eine große Primzahl durch
irgendeinen Wert, ergeben sich ab der x-ten Nachkommastelle Zahlen, die kaum noch vorhersehbar
sind. Sie ändern sich auch ohne jede Regelmäßigkeit, wenn man den Divisor regelmäßig erhöht.
Dieses Ergebnis ist zwar scheinbar zufällig, lässt sich aber durch ein identisches Programm oder
den mehrfachen Aufruf des gleichen Programms jederzeit reproduzieren. Nimmt man aber eine aus
einigen dieser Ziffern zusammengesetzte Zahl und teilt sie wiederum durch eine Zahl, die sich aus
der aktuellen Uhrzeitsekunde oder dem Inhalt einer beliebigen Speicherstelle des Computers ergibt,
kommt ein Ergebnis heraus, das sich nicht reproduzieren lässt und daher als Zufallszahl bezeichnet
wird.
mBlock3 verwendet im Arduino-Modus eine Zufallsfunktion, die tatsächlich reproduzierbare Werte
erzeugt, was aber in diesem Programm nicht auffällt. In späteren Programmen wird deshalb ein selbst
programmierter Zufallsgenerator verwendet.
So funktioniert das Programm
Am Anfang werden die vier Pins der LEDs ausgeschaltet und dabei gleichzeitig initialisiert. Danach startet
eine Endlosschleife.
Im ersten Schritt jedes Durchlaufs der Endlosschleife wird die Variable n auf eine Zufallszahl zwischen 3
und 6 gesetzt. Diese gibt die Pinnummer der einzuschaltenden LED an. Deshalb benötigt die Schaltung
aufeinander folgende Pinnummern.
Die Geschwindigkeit des Farbwechsels wird wie im letzten Programm über das Potentiometer gesteuert,
das am analogen Eingang A7 angeschlossen ist und in jedem Schleifendurchlauf einmal abgefragt wird.
Die zufällig gewählte LED wird für die eingestellte Zeit eingeschaltet und danach wieder ausgeschaltet.
Im nächsten Schleifendurchlauf wird wieder eine neue LED zufällig gewählt. Dabei kann es durchaus
passieren, dass mehrmals hintereinander die gleiche LED aufleuchtet.
9. Tag
Heute im Adventskalender
• 1xSteckbrett (SYB-46)
Analoge Pegelanzeige mit LEDs
Auf einer Pegelanzeige lassen sich analoge Werte auf einen Blick ablesen. Solche Anzei-
gen aus mehreren LEDs werden zum Beispiel bei Lautstärke- oder Temperaturreglern
verwendet. Das Experiment des neunten Tages zeigt den auf dem Potentiometer einge-
stellten Wert über eine Reihe von vier LEDs an.
Bauteile: 1xNano-Board, 2xSteckbrett, 1xLED rot mit Vorwiderstand, 1xLED gelb
mit Vorwiderstand, 1xLED grün mit Vorwiderstand, 1xLED blau mit Vorwiderstand,
1xPotentiometer, 3xVerbindungskabel, 1xDrahtbrücke
Heute ist ein zweites Steckbrett im Adventskalender. Damit lässt sich das Potentiometer
so aufbauen, dass es leichter zugänglich ist.
Das Programm
Das Programm 09mblock liest den eingestellten Wert des Potentiometers am analogen
EingangA7 aus und zeigt ihn mithilfe einer Schleife auf vier LEDs an.
So funktioniert das Programm
In der Hauptschleife wird zuerst der analoge Wert des Potentiometers ausgelesen,
durch 250 geteilt, um Werte zwischen 0 und 4 zu erhalten, und in der Variablen a
gespeichert. Der analoge Eingang liefert Werte zwischen 0 und 1023. Würde man den
Wert genau durch 256 teilen, würde der Wert 4 nie erreicht. Die Ergebnisse lägen alle
zwischen 0 und 3,99. Das Programm teilt den analogen Eingabewert durch 250. Damit
kommt ganz am Ende ein Wert von knapp größer als 4 heraus.
Pegelanzeige mit vier LED und Potentiometer.
9. Tag