Arduino Taster als Schalter verwenden: Wie werden Tasten programmiert?

In diesem Tutorial zeige ich, wie Ihr mit einen Arduino Taster als Schalter verwenden könnt. Anhand eines Beispiels einer LEDs lernen wir unterschiedliche Möglichkeiten Taster zu programmieren. Um die gezeigten Beispiele auszuprobieren, benötigt ihr lediglich einen Arduino und eine LED, sowie zwei Kabel. Bewusst verzichten wir auf externe Pull Up bzw. Pull Down Widerstände, da wir auf die internen Widerstände des Arduinos zurückgreifen können.

Taster an einen Arduino anschließen

Der Anschluss des Tasters und der LED an den Arduino ist einfach. Der Taster wird zwischen dem digitalem Pin 2 und Ground und die LED mit einem Vorwiderstand (z.B. 220 Ohm) zwischen Pin 5 und Ground angeschlossen. Die Schaltung sollte dann ungefähr so aussehen.

Wenn die kleine Schaltung zusammengebaut ist, kann es mit dem Programmieren des Schalters mit Hilfe eines Tasters losgehen.

Einen Taster als Schalter programmieren – So geht’s!

Das Programmieren eines Arduino Schalters als Taster ist im Prinzip eher unkompliziert. Es gibt allerdings eine kleine Herausforderung. Doch diese soll ein Thema des nächsten Kapitels sein.

Um einen Schalter zu emulieren ist es notwendig eine Variable einzuführen, die den Schaltzustand abspeichert. In unserem Beispiel nennen wir sie “geschaltet” und deklarieren sie als Boolean.

Als nächstes fragen wir den mit dem Befehl “digitalRead” ab, ob der Taster gedrückt ist. Sollte dies der Fall sein, wechseln wir den Wert von “geschaltet” von “false” auf “true” oder anders herrum.

Um die LED zu steuern aktivieren wir diese mit “digitalWrite” wenn unsere Variable “geschaltet” auf “true” steht und deaktivieren sie, wenn der Wert auf “false” steht.

Der vollständige Quellcode könnte so aus sehen:

/*
    Arduino Taster als Schalter verwenden - Codebeispiel
    Ihr könnt diesen Code gerne verwenden oder für eigene Projekte abwandeln.
*/

bool geschaltet = false;      // geschaltet dient zur Speicherung des Schaltzustandes
int ledPin = 5;               // ist wohl selbsterklärend       
int tasterPin = 2;            // wie oben
int empfindlichkeit = 200;    // empfindlichkeit speichert wie oft der Taster abgefragt wird

void setup() {

  pinMode( tasterPin, INPUT_PULLUP);  // wir definieren den tasterPin als Eingang mit Pull Up
  pinMode( ledPin, OUTPUT);           // wir definieren den ledPin als Ausgang

}

void loop() {

  if (digitalRead(tasterPin) == LOW)  // Abfrage ob der Taster gedrückt ist  
  {
    if (geschaltet == false) {        // Abfrage ob der unser logischer Schalter aus ist
      geschaltet = true;              // sollte er aus sein, setzen wir geschaltet auf true
    }
    else {
      geschaltet = false;             // sollte der an sein, setzen wir geschaltet auf false
    }
  }

  if (geschaltet == true) {           // sollte der Schalter an sein, schalten wir die LED ein
    digitalWrite(ledPin, HIGH);       
  }

  if (geschaltet == false) {          // sollte der Schalter aus sein, sollte der Schalter aus
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  }

  delay(empfindlichkeit);             // der Arduino warte für den Wert von empfindlichkeit
                                      // im den Sketch einfach halten, 
                                      // habe ich bewusst auf Millis() verzichtet
}

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/*

Arduino Taster als Schalter verwenden - Codebeispiel

Ihr könnt diesen Code gerne verwenden oder für eigene Projekte abwandeln.

*/

bool geschaltet = false; // geschaltet dient zur Speicherung des Schaltzustandes

int ledPin = 5; // ist wohl selbsterklärend

int tasterPin = 2; // wie oben

int empfindlichkeit = 200; // empfindlichkeit speichert wie oft der Taster abgefragt wird

void setup() {

pinMode( tasterPin, INPUT_PULLUP); // wir definieren den tasterPin als Eingang mit Pull Up

pinMode( ledPin, OUTPUT); // wir definieren den ledPin als Ausgang

}

void loop() {

if (digitalRead(tasterPin) == LOW) // Abfrage ob der Taster gedrückt ist

{

if (geschaltet == false) { // Abfrage ob der unser logischer Schalter aus ist

geschaltet = true; // sollte er aus sein, setzen wir geschaltet auf true

}

else {

geschaltet = false; // sollte der an sein, setzen wir geschaltet auf false

}

if (geschaltet == true) { // sollte der Schalter an sein, schalten wir die LED ein

digitalWrite(ledPin, HIGH);

}

if (geschaltet == false) { // sollte der Schalter aus sein, sollte der Schalter aus

digitalWrite(ledPin, LOW);

}

delay(empfindlichkeit); // der Arduino warte für den Wert von empfindlichkeit

// im den Sketch einfach halten,

// habe ich bewusst auf Millis() verzichtet

}

Interrupts nutzen um den Schalter zu programmieren

Wenn man den oberen Sketch ausprobiert, merkt man schnell, dass es Nachteile aufweist einen Taster so einzubinden. Der Arduino prüft in bestimmten Abständen, ob der Schalter gedrückt wurde. Daher kann es passieren, dass der Arduino einen Tastendruck nicht bemerkt. Stellt Ihr die Empfindlichkeit zu niedrig ein, ist es möglich Tastenbetätigungen mehrfach ausgelsen werden.

Um diesem Problem Abhilfe zu verschaffen ist möglich Interrupts zu nutzen. Um den Arduino Taster als Schalter zu programmieren ergänzen wir den Quellcode um einige Elemente.

Als erstes aktiveren wir einen Interrupt an Pin 2 und fügen eine Funktion hinzu, die der Arduino abarbeitet, wenn der Interrupt ausgelöst wird.

Der folgende Sketch ist sorgsam dokumentiert und sollte die Lösung des Problems gut darstellen.

  attachInterrupt( 0, interruptFunktion, LOW);    // aktivierung des Interrupts

}

void loop() {

  if (geschaltet == true) {           // sollte der Schalter an sein, schalten wir die LED ein
    digitalWrite(ledPin, HIGH);
  }

  if (geschaltet == false) {          // sollte der Schalter aus sein, sollte der Schalter aus
    digitalWrite(ledPin, LOW);
  }
}

void interruptFunktion() {                          // hier wird die Interruptfunktion aktiviert
  if ( millis() > (letzteZeit + entprellWert)) {    // verhindert Mehrfachaktivierung
    if (geschaltet == false) {                      // überprüft den Schaltzustand
      geschaltet = true;                            // die LED wird eingeschaltet
    }
    else {
      geschaltet = false;                           // die LED wird ausgeschaltet
    }
    letzteZeit = millis();
  }

}

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attachInterrupt( 0, interruptFunktion, LOW); // aktivierung des Interrupts

}

void loop() {

if (geschaltet == true) { // sollte der Schalter an sein, schalten wir die LED ein

digitalWrite(ledPin, HIGH);

}

if (geschaltet == false) { // sollte der Schalter aus sein, sollte der Schalter aus

digitalWrite(ledPin, LOW);

}

void interruptFunktion() { // hier wird die Interruptfunktion aktiviert

if ( millis() > (letzteZeit + entprellWert)) { // verhindert Mehrfachaktivierung

if (geschaltet == false) { // überprüft den Schaltzustand

geschaltet = true; // die LED wird eingeschaltet

}

else {

geschaltet = false; // die LED wird ausgeschaltet

}

letzteZeit = millis();

}

Kommentar zu diesem Beitrag

Es ist mir vollkommen klar, dass einige Elemente dieses Programmcodes nicht optimal sind. Dies hat allerdings den Hintergrund, dass es mir ein Anliegen war die Darstellung möglichst einfach zu halten.

Wenn Ihr Fragen habt, könnt ihr gerne einen Kommentar hinterlassen. Auch würde mich ein Like meiner Facebookseite sehr freuen 🙂

Arduino Taster als Schalter verwenden: Wie werden Tasten programmiert?

Taster an einen Arduino anschließen

Einen Taster als Schalter programmieren – So geht’s!

Interrupts nutzen um den Schalter zu programmieren

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