Arduino Crash Kurs

1. Dein erstes Programm

Die setup-Funktion wird beim Programmstart einmal durchlaufen. Hier kann man Dinge durchführen, die nur einmal nach dem Arduino-Reset ausgeführt werden sollen. Die Loop-Funktion hingegen wird unendlich oft durchlaufen.

 // Die setup-Funktion wird beim Programmstart einmal durchlaufen.
 void setup() 
 {

 }

 // Die loop-Funktion wird unendlich oft wiederholt.
 void loop() 
 {

 }

Aufgabe:

1. Übertrage obige Zeilen in die Arduino IDE.

2. Baue folgende Zeile in die setup-Funktion ein:

  pinMode(13, OUTPUT);  // Pin 13 soll als Ausgang konfiguriert werden (für LED ansteuern)

3. Baue folgende Zeilen in die loop-Funktion ein:

  digitalWrite(13, HIGH);    // Pin 13 soll auf HIGH ( 5 Volt ) gesetzt werden
  delay(1000);               // Warte 1000 Millisekunden (= 1 Sekunde)
  digitalWrite(13, LOW);     // Pin 13 soll auf LOW ( 0 Volt/Masse ) gesetzt werden
  delay(1000);               // Warte 1000 Millisekunden (= 1 Sekunde)

1. Lösung

 // Die setup-Funktion wird beim Programmstart einmal durchlaufen.
 void setup() 
 {
   pinMode(13, OUTPUT);  // Pin 13 soll als Ausgang konfiguriert werden
 }

 // Die loop-Funktion wird unendlich oft wiederholt.
 void loop() 
 {
   digitalWrite(13, HIGH);    // Pin 13 soll auf HIGH ( 5 Volt ) gesetzt werden
   delay(1000);               // Warte 1000 Millisekunden (= 1 Sekunde)
   digitalWrite(13, LOW);     // Pin 13 soll auf LOW ( 0 Volt/Masse ) gesetzt werden
   delay(1000);               // Warte 1000 Millisekunden (= 1 Sekunde)
 }

2. Dein erstes Programm mit Variablen und serieller Konsole

Aufgabe:

1. Ersetze die Pin-Nummer "13" durch eine Variable welche Du außerhalb von Funktionen definierst:

int pinLED = 13;  // die Variable namens "pinLED" soll den Wert 13 bekommen

2. Ersetze nun überall dort die "13" durch "pinLED" wo der LED-Pin benutzt wird.

3. Teste Dein Programm einmal.

4. Baue folgende Zeilen in die setup-Funktion ein:

  Serial.begin(115200);     // serielle Konsole für 115200 Baud konfigurieren
  Serial.println("START");  // Text auf serielle Konsole ausgeben

5. Baue folgende Zeilen jeweils an geeigneter Stelle in die loop-Funktion ein:

  Serial.println("LED EIN");     // Text auf serielle Konsole ausgeben
  Serial.println("LED AUS");     // Text auf serielle Konsole ausgeben

2. Lösung

 int pinLED = 13;  // die Variable namens "pinLED" soll den Wert 13 bekommen

 // Die setup-Funktion wird beim Programmstart einmal durchlaufen.
 void setup() 
 {
   pinMode(pinLED, OUTPUT);  // PinLED soll als Ausgang konfiguriert werden
   Serial.begin(115200);     // serielle Konsole für 115200 Baud konfigurieren
   Serial.println("START");  // Text auf serielle Konsole ausgeben
 }

 // Die loop-Funktion wird unendlich oft wiederholt.
 void loop() 
 {
   digitalWrite(pinLED, HIGH);    // PinLED soll auf HIGH ( 5 Volt ) gesetzt werden
   Serial.println("LED EIN");     // Text auf serielle Konsole ausgeben
   delay(1000);                   // Warte 1000 Millisekunden (= 1 Sekunde)
   digitalWrite(pinLED, LOW);     // PinLED soll auf LOW ( 0 Volt/Masse ) gesetzt werden
   Serial.println("LED AUS");     // Text auf serielle Konsole ausgeben
   delay(1000);                   // Warte 1000 Millisekunden (= 1 Sekunde)
 }

3. Ein Taster

Wir schließen einen Taster an den Arduino. Die LED soll nur dann auslösen wenn der Taster gedrückt wird.

Aufgabe: 1. Schliesse den Taster an Pin 5 an und definiere den Pin:

int pinSwitch = 5;  // Pin für Taster definieren

2. Baue folgende Zeile in die setup-Funktion ein:

  pinMode(pinSwitch, INPUT_PULLUP); // Taster soll als Eingang (mit Pull-Up) konfiguriert werden

3. Baue folgende Zeilen in die loop-Funktion ein:

  int zustand = digitalRead(pinSwitch); // Taster in Variable "zustand" einlesen

  Serial.print("Taster Zustand: "); 
  Serial.println( zustand );

  digitalWrite( pinLED, zustand );      // LED passend ansteuern
  delay(1000);

3. Lösung

 int pinSwitch = 5;  // Pin für Taster
 int pinLED = 13;    // Pin für LED

 void setup()
 {
   pinMode(pinSwitch, INPUT_PULLUP); // Taster soll als Eingang (mit Pull-Up) konfiguriert werden
   pinMode(pinLED, OUTPUT);          // LED soll als Ausgang konfiguriert werden
   Serial.begin(115200);             // serielle Konsole mit 115200 Baud konfigurieren
 }

 void loop()
 {  
   int zustand = digitalRead(pinSwitch); // Taster in Variable einlesen

   Serial.print("Taster ist "); 
   Serial.println( zustand );

   digitalWrite( pinLED, zustand );      // LED passend ansteuern
   delay(1000);
 }

For-loops and blocks

To repeat things, use for-loops. This example will repeat outputting the text by using a variable ('counter') that counts from 0 to 3. Each time the loop is executed, the variable 'counter' will increase by one:

Hello 0
Hello 1
Hello 2
Hello 3
... then the main loop restarts...

The example uses a block indicated by '{ ... }'. Everything that is inside this block is run each time the for-loop increases.

 void loop(){  
   for (int counter=0; counter < 4; counter++)
   {
     Serial.print("Hello ");
     Serial.println(counter);
   }
   delay(1000);
 }

Try it out!

Digital input

Let's read the ouside world - we'll read the state of digital pin 5 in this example. We use the Arduino internal pull-up resistor (so pin 5 is HIGH when the switch is open). Simply connect pin 5 to GND to make the switch going LOW.

 int pinSwitch = 5; // connect this pin to GND to activate the switch
 int pinLED = 13;  // we use the Arduino onboard LED

 void setup(){
   // configure the switch pin to use the Arduino internal pull-up resistor
   pinMode(pinSwitch, INPUT_PULLUP);
   pinMode(pinLED, OUTPUT);
   Serial.begin(19200);  
 }

 void loop(){  
   // read the value of the switch pin - it is '1' when HIGH, and '0' when LOW.
   int value = digitalRead( pinSwitch );
   Serial.print("The switch is "); 
   Serial.println( value ); 
   // write the value to the LED pin - it will be HIGH when writing a '1', and LOW when writing a '0'.
   digitalWrite( pinLED, value );
   delay(1000);
 }

Try it out!

If-clauses

For running code based on conditions, use if-clauses. If the condition for the if-clause evaluates to logical-TRUE, the first block is called, otherwise the else block.

Example:

 void loop(){
   int value = digitalRead ( pinSwitch );
   if (value == HIGH){
     Serial.println( "The switch is HIGH" );
   } 
   else  {
     Serial.println( "The switch is LOW" );    
   }
   delay(1000);
 }  

Conditions can be more complex of course:

if (numberX > 5)... // variable 'numberX' must be larger than 5
if (numberX > numberY) ... // variable 'numberX' must be larger than variable 'numberY'
if (numberX == numberY) ... // 'numberX ' must be equal 'numberY'
if (numberX < numberY) ... // 'numberX' must be smaller than 'numberY'

Also you can combine multiple conditions:

if ( (number > 5) && (number < 10) )... // logical AND: both conditions must be TRUE
if ( (number < 5) || (number > 10) )... // logical OR: only one condition must be TRUE