Instructions

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5. Tag
Heute im Adventskalender
• Schaltdraht (isoliert)
Schaltdraht
Heute ist Schaltdraht im Adventskalender enthalten. Damit stellen Sie kurze Verbindungsbrücken her,
mit denen dicht nebeneinander liegende Kontaktreihen auf der Steckplatine verbunden werden. Solche
Drahtbrücken liegen flach auf dem Steckbrett und stören beim Aufbau der anderen Bauteile weniger als
die langen Verbindungskabel.
Schneiden Sie den Draht mit einem kleinen Seitenschneider je nach Experiment auf die passenden Län-
gen ab. Um die Drähte besser in die Steckplatine stecken zu können, empfiehlt es sich, sie leicht schräg
abzuschneiden, sodass eine Art Keil entsteht. Entfernen Sie an beiden Enden auf einer Länge von etwa
einem halben Zentimeter die Isolierung.
LEDs dimmen
LEDs sind typische Bauteile zur Ausgabe von Signalen
in der Digitalelektronik. Sie können zwei verschiedene
Zustände annehmen: ein und aus, 0 und 1 oder LOW
und HIGH. Das Gleiche gilt für die als Ausgänge defi-
nierten digitalen Pins. Demnach wäre es theoretisch
nicht möglich, eine LED zu dimmen.
Mit einem Trick ist es dennoch möglich, die Helligkeit einer LED an einem digitalen Pin
zu regeln. Lässt man eine LED schnell genug blinken, nimmt das menschliche Auge das
nicht mehr als Blinken wahr. Die als Pulsweitenmodulation (PWM) bezeichnete Technik
erzeugt ein pulsierendes Signal, das sich in sehr kurzen Abständen ein- und ausschaltet.
Die Spannung des Signals bleibt immer gleich, nur das Verhältnis zwischen Level LOW
(0V) und Level HIGH (+3,3V) wird verändert. Das Tastverhältnis gibt das Verhältnis der
Länge des eingeschalteten Zustands zur Gesamtdauer eines Schaltzyklus an.
Je kleiner das Tastverhältnis, desto kürzer ist die Leuchtzeit der LED innerhalb eines
Schaltzyklus. Dadurch wirkt die LED dunkler als eine permanent eingeschaltete LED.
Bauteile: 1xNano-Board, 1xSteckbrett, 1xLED gelb mit Vorwiderstand, 1xDrahtbrücke
Pins für PWM-Signale
Die Pins 3, 5, 6, 9, 10, 11 sind auf den Schaltbildern mit einem '-Symbol gekennzeich-
net. Diese Pins können für PWM verwendet werden.
Das Programm
Das Programm 05mblock dimmt die LED am PinD6 zyklisch heller und dunkler. Dabei
werden einige neue Programmblöcke verwendet.
So funktioniert das Programm
Am Anfang werden drei Variablen definiert: zeit legt die Geschwindigkeit beim Dimmen fest, hell
bezeichnet den PWM-Wert für die Helligkeit der LED und schritt gibt die Schrittweite beim Dimmen an.
Jetzt beginnt eine Endlosschleife. Als Erstes wird bei jedem Schleifendurchlauf der aktuelle Wert der Vari-
able hell als PWM-Wert auf den PinD6 ausgegeben. Auf der Blockpalette Roboter gibt es einen eigenen
Block für PWM-Pins. Anschließend wird der Wert der Variable hell um den Wert schritt erhöht.
Im nächsten Schritt wird mit einem falls...dann...-Block von der Blockpalette Steuerung überprüft,
ob der Wert von hell die Grenzen 0 oder 250 erreicht hat. In diesem Fall wird ein oder-Block aus der
Blockpalette Operatoren eingesetzt, der wiederum Platz für zwei weitere Abfragen enthält. Ist von diesen
beiden mindestens eine wahr, gibt der oder-Block den Wert wahr zurück, und der Inhalt des falls-Blocks
wird ausgeführt. Blöcke mit Abfragen sind durch spitze Enden gekennzeichnet. Sie können ineinander
verschachtelt und in Steuerungsblöcke eingebaut werden, die Felder in dieser Form enthalten.
Zwei Gleichheitsabfragen prüfen, ob der Wert der Variable hell den Wert 0 oder 250 erreicht hat. Trifft
dies zu, wird die Variable schritt auf einen neuen Wert gesetzt. Da mBlock3 keine Möglichkeit bietet, das
5. Tag
Links: Tastverhältnis 50% – rechts: Tastverhältnis 20%.
Eine LED wird gedimmt.