Erste Schritte Design & Technik

Vorbereitung

• Baue die Schaltung gemäss dem Bild unten auf.

• Lade den Code auf das Arduino und teste diesen.

// Einfaches Blink-Programm – LED an Pin 12

void setup() {

 pinMode(12, OUTPUT);     // Pin 12 als Ausgang

}

void loop() {

 digitalWrite(12, HIGH);  // LED ein

 delay(500);              // 0.5 s warten

 digitalWrite(12, LOW);   // LED aus

 delay(500);              // 0.5 s warten

}

Aufgabe

• Baue die Schaltung zu einem Wechselblinker um. Ergänze dazu eine zweite LED an Pin A0 und GND (Ground = 0 V).

• Passe den Code an, damit ein Wechselblinker entsteht. Du musst dazu die drei Zeilen unten an der jeweils richtigen Stelle in den Code einfügen.

 pinMode(A0, OUTPUT);     // Pin A0 als Ausgang

 digitalWrite(A0, HIGH);  // LED ein

 digitalWrite(A0, LOW);   // LED aus

Vorbereitung

• Baue die Schaltung gemäss dem Bild unten auf.

• Lade den Code auf das Arduino und teste diesen.

• Wahrscheinlich bekommst du die Fehlermeldung Compilation error: melody.h: No such file or directory

• Um den Fehler zu beheben, musst du die Bibliothek Servo.h installieren. Klicke dazu auf das Büchersymbol links, tippe Servo und klicke auf Installieren.

// Bewegt den Servo langsam vor und zurück.

#include <Servo.h>

Servo servo9;

int pos = 0;                // Variable Position erstellen

void setup() {

 servo9.attach(9, 500, 2500);

}

void loop() {

 // vorwärts

 for (pos = 0; pos <= 180; pos += 1) {

   servo9.write(pos);

   delay(15);             // Verzögerung

 }

 // rückwärts

 for (pos = 180; pos >= 0; pos -= 1) {

   servo9.write(pos);

   delay(15);             // Verzögerung

 }

}

Aufgabe

• Verändere das Verhalten des Servos, indem du die Werte Position und delay änderst. Der Servo kann sich maximal um 180 Grad drehen.

Vorbereitung

• Baue die Schaltung gemäss dem Bild unten auf.

• Lade den Code auf das Arduino und teste diesen.

// Melodie auf Pin 8

// Notenfrequenzen (Hz)

#define G3 196

#define A3 220

#define B3 247

#define C4 262

// Melodie (0 = Pause) und Noten / Dauer (4=Viertel, 8=Achtel)

const int melody[] = { C4, G3, G3, A3, G3, 0,  B3, C4 };

const int dur[]    = { 4,  8,  8,  4,  4,  4,  4,  4  };

void setup() {

}

void loop() {

 const int n = sizeof(melody) / sizeof(melody[0]);

 for (int i = 0; i < n; i++) {

   int ms = 1000 / dur[i];                     // Grundtempo: Viertel = 1000 ms

   if (melody[i] > 0) tone(8, melody[i], ms);  // Pin 8 direkt verwenden

   delay(ms * 1.30);                           // kurze Lücke zwischen den Noten (~30 %)

   noTone(8);                                  // Ton sicher stoppen (auch bei Pause)

 }

}

Aufgabe

• Verändere die Melodie, indem du neue Töne definierst (define) oder deren Reihenfolge (melody) oder Länge (dur) änderst.

• Gib den Code einer KI und bitte um eine Anpassung in eine andere Melodie.

Vorbereitung

• Baue die Schaltung gemäss dem Bild unten auf.

• Lade den Code auf das Arduino und teste diesen.

• Auch hier wirst du wieder eine Bibliothek/Library installieren müssen (siehe Aufgabe Servo)

#include <Adafruit_NeoPixel.h>

Adafruit_NeoPixel pixels = Adafruit_NeoPixel(7, 2); // 7 Neopixel werden über Pin 2 angesteuert

void setup() {

 pixels.begin();

}

void loop() {

   pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(50, 0, 0));

   pixels.setPixelColor(1, pixels.Color(0, 50, 0));

   pixels.setPixelColor(2, pixels.Color(0, 0, 255));

   pixels.setPixelColor(3, pixels.Color(50, 50, 0));

   pixels.setPixelColor(4, pixels.Color(0, 50, 50));

   pixels.setPixelColor(5, pixels.Color(50, 0, 50));

   pixels.setPixelColor(6, pixels.Color(50, 50, 50));

pixels.show(); // schickt die Farbwerte an die Neopixel

  // delay (500);

  // pixels.setPixelColor(0, pixels.Color(0, 50, 0));

  // pixels.setPixelColor(1, pixels.Color(50, 0, 0));

  // pixels.show(); 

  // delay (500);

}

Aufgabe

• Passe die Farben an.

• Entferne die // vor den letzten 5 Zeilen. Zwei Neopixel sollten nun blinken. Bringe auch die weiteren Neopixel zum Blinken.

Hinweis: In jedem Neopixel sind je eine rote, eine grüne und eine blaue LED verbaut. Die Zahlen in den Klammern nach pixels.Color geben an, wie stark die jeweilige LED leuchten soll. 0 bedeutet ausgeschaltet, 255 bedeutet maximale Helligkeit je Farbe. Der erste Wert steuert die rote LED, der zweite die grüne, der dritte die blaue.

Vorbereitung

• Baue die Schaltung gemäss dem Bild unten auf.

• Lade den Code auf das Arduino

// LDR an A0 und GND, LED an Pin 11

// Einfaches Ein-/Ausschalten je nach Helligkeit

void setup() {

 pinMode(11, OUTPUT);             // LED

 pinMode(A0, INPUT_PULLUP);       // LDR mit internem Pull-up

 Serial.begin(9600);            // Serielle Ausgabe zur Kontrolle

}

void loop() {

 int ldrWert = analogRead(A0); // LDR-Wert einlesen

 Serial.println(ldrWert);      // Wert anzeigen

 if (ldrWert > 250) {          // Schwellenwert anpassen

   digitalWrite(11, HIGH);     // LED an bei Dunkelheit

 } else {

   digitalWrite(11, LOW);      // LED aus bei Helligkeit

 }

 delay(200);                   // kurze Pause

}

Aufgabe

• Öffne den Seriellen Plotter (unter Werkzeuge) und beobachte, wie sich der Messwert verändert, wenn du deine Hand über den Lichtsensor haltest.

• Verändere den Schwellenwert (250) so, dass die LED leuchtet, wenn der Lichtsensor im Schatten deiner Hand ist.