In diesem Kapitel werden angesprochen
Module sind immer herstellerspezifisch aufgebaut und können sich deshalb - bei gleicher Namensbelegung - voneinander unterscheiden. Vor dem Aufbau einer Schaltung ist das Studium der zugehörigen Datenblätter deshalb unerlässlich.
Informationen zur Physik der Ultraschallmessung sowie Kenndaten für die Sensoren HC-SR04 und PING))) (Fa. Parallax Inc.) findet man hier:
Der Ultraschallsensor HC-SR04
Übung 1 - Entfernungsmessung mit einem HC-SR04 - Teil 1
1 - Pflichtenheft oder Was soll die Schaltung können?
2 - Material
3 - Objektanordnung - Aufgabenteil a
Schritt 1 - Ard-Board festlegen
Starte das Programm Visuino und wähle in der Kopfzeile des Arduino-Blocks über das Werkzeug-Icon ganz rechts das eingesetzte Ard-Board aus (bei mir ist es ein Arduino UNO R3).
Schritt 2 - Objekte auswählen
Gib in Filtersuche "ultrasonic" ein, wähle das Objekt "Ultrasonic Ranger" (s. Abb. 2) und ziehe es in die Arbeitsfläche.
Schritt 3 - Objekte verbinden (s. Abb. 3)
Schritt 4 - Kompilieren und Hochladen des Programmcodes
Öffne in Visuino unten rechts durch Anklicken des roten Buttons das Arbeitsmenü, klicke den Reiter "Build" und anschließend den Button "Compile/Build and Upload" an. Wenn kein Fehler aufgetreten ist, wird das Programm nach kurzer Zeit in den Controller geladen sein. Viel Spaß beim Experimentieren!
Terminalausgabe in der Arduino IDE
Der zweite Teil der Übung baut auf den ersten Teil auf. Die Objekte aus Teil 1 werden übernommen und die Schaltung mit weiteren Objekten versehen.
Übung 1 - Entfernungsmessung mit einem HC-SR04 - Teil 2
Schritt 1 - Objekte auswählen
Gib in Filtersuche "compare analog" ein, wähle das Objekt "CompareAnalogeRange" (s. Abb. 5) und ziehe es in die Arbeitsfläche.
Schritt 2 - Objekte verbinden (s. Abb. 6) - Eigenschaften einstellen
Schritt 4 - Kompilieren und Hochladen des Programmcodes
Öffne in Visuino unten rechts durch Anklicken des roten Buttons das Arbeitsmenü, klicke den Reiter "Build" und anschließend den Button "Compile/Build and Upload" an. Wenn kein Fehler aufgetreten ist, wird das Programm nach kurzer Zeit in den Controller geladen sein. Viel Spaß beim Experimentieren!
Schritt 5 - Experimentierfeld
Das Relais-Modul
Ein Relais ist ein elektrisch zu betätigender Schalter. Er wird vornehmlich dort eingesetzt, wo nur ein schwaches Steuersignal vorhanden ist und/oder eine galvanische Trennung von Steuer- und Lastkreis gefordert ist.
Die Leistungsdaten des Relais sind dem Aufdruck zu entnehmen. Das vorliegende Relais-Modul enthält alle Komponenten, die zur Ansteuerung des Steuerkreises eines Relais notwendig sind: Transistor, Diode, Widerstände und darüber hinaus eine LED, die den Schaltzustand des Relais anzeigt. Dadurch lässt sich das Relais direkt über einen Arduino ansprechen.
Die drei Anschlusspins (s. Abb. 8a) tragen die Bezeichnungen (von links nach rechts):
Auf der Lastseite des Moduls befinden sich drei Schraubklemmen. Das vorliegende Relais ist ein Wechsler, d.h., der mittlere Klemmanschluss ist - je nachdem, ob das Relais angezogen ist oder nicht - mit dem oberen oder unteren Anschluss verbunden (s. Abb. 8b).
Übung 2 - Ein Relais ein-/ausschalten
1 - Pflichtenheft oder Was soll die Schaltung können?
2 - Material
3 - Objektanordnung
Schritt 1 - Ard-Board festlegen
Starte das Programm Visuino und wähle in der Kopfzeile des Arduino-Blocks über das Werkzeug-Icon ganz rechts das eingesetzte Ard-Board aus (bei mir ist es ein Arduino UNO R3).
Schritt 2 - Objekte auswählen
Schritt 3 - Schaltungsaufbau
Schritt 4 - Objekte verbinden (s. Abb. 10) - Eigenschaften einstellen (s. Abb. 11)
Schritt 5 - Kompilieren und Hochladen des Programmcodes
Öffne in Visuino unten rechts durch Anklicken des roten Buttons das Arbeitsmenü, klicke den Reiter "Build" und anschließend den Button "Compile/Build and Upload" an. Wenn kein Fehler aufgetreten ist, wird das Programm nach kurzer Zeit in den Controller geladen sein. Viel Spaß beim Experimentieren!
RTC-Module (Real Time Clock)
Auf dem Markt befinden sich RTC-Module verschiedener Hersteller, die mit unterschiedlichen Uhr-Bausteinen (DS1302, DS1307, DS3132, ...) bestückt sind. Sehr populär und günstig sind die DS1307, die recht ungenau sind, dafür aber kostengünstig; weitaus genauer und teurer sind die DS3132 Typen.
Während beide ICs DS1307 und DS3132 über eine I2C-Schnittstelle angesprochen werden und mittels einer Knopfzelle elektrische Selbstversorger sind, sowie über ein kleines EEPROM und die Möglichkeit verfügen, Rechteckwellen mit unterschiedlichen Frequenzen zu erzeugen, verfügt das DS3231 zusätzlich über zwei Alarmfunktionen.
In der nachfolgenden Übung wird gezeigt, wie man die Zeiteinstellung bei einem RTC-Modul mit Visuino schnell vornehmen kann.
Übung 3 - Zeit einstellen bei einem RTC DS1307/DS3231-Modul
1 - Pflichtenheft oder Was soll die Schaltung können?
2 - Material
3 - Objektanordnung
Schritt 1 - Ard-Board festlegen
Starte das Programm Visuino und wähle in der Kopfzeile des Arduino-Blocks über das Werkzeug-Icon ganz rechts das eingesetzte Ard-Board aus (bei mir ist es ein Arduino UNO R3).
Schritt 2 - Objekte auswählen
Schritt 3 - Objekte verbinden (s. Abb. 14)
Schritt 4 - Kompilieren und Hochladen des Programmcodes
Öffne in Visuino unten rechts durch Anklicken des roten Buttons das Arbeitsmenü, klicke den Reiter "Build" und anschließend den Button "Compile/Build and Upload" an. Wenn kein Fehler aufgetreten ist, wird das Programm nach kurzer Zeit in den Controller geladen sein. Viel Spaß beim Experimentieren!
Terminalausgabe in Visuino
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