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Seite: deb_led
Diese Seite wurde aktualisiert am 29.10.2020

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ACHTUNG: Scratch durch Python ersetzen

ACHTUNG: Der Tipp zu GPIO-PINs existiert nicht

 

Eine LED anschließen und blinken lassen

 

Für diesen ersten Versuch benötigen wir
   Steckbrett
   2 Verbindungskabel
   1 Widerstand 220 Ω (Farbkodierung: rot rot braun)
   1 LED (Farbe beliebig)

Bevor die Schaltung aufgebaut wird, machen wir uns mit den Bauteilen vertraut.

Eine LED wird in Schaltplänen mit dem nebenstehenden Symbol dargestellt.

LEDs müssen korrekt in Flussrichtung des Stroms vom Pluspol zum Minuspol in einer Schaltung verwendet werden. Die Spitze des Dreiecks zeigt auf den Minuspol.

An der LED selbst erkennt man den Minuspol (Kathode genannt) an dem kurzen Draht (Eselsbrücke: Kathode = kurz). Das Gehäuse der LED ist an diser Seite abgeflacht, wie man in der Abbildung erkennen kann.

Achtung: Ein zu hoher Strom zerstört die LED.

Sie muss deshalb immer zusammen mit einem Widerstand in Reihe geschaltet werden.

Die Abbildung zeigt einen Widerstand in typischer Bauform (axial bedrahtet) und das zugehörige Symbol für den Schaltplan.

Die von uns verwendeten Kohleschichtwiderstände sind mit vier farbigen Ringen (in der Abbildung: braun schwarz schwarz gold = 10Ω±5%) gekennzeichnet. Die beiden ersten Farben bezeichnen Ziffern, der dritte einen Multiplikator und der vierte die Toleranz. Dieser Toleranzring ist meistens gold oder silbern, Farben die auf den ersten Ringen nicht vorkommen.

Widerstandsfarbcode-Tabelle

Die Einbaurichtung eines Widerstandes ist - im Gegensatz zur LED - beliebig.

Grundsätzlich geben wir zu jeder Schaltung einen Schaltplan an. Hier den für die Schaltung, mit der wir deine LED an den Raspberry Pi anschließen.

 

Welche PINs am Raspberry Pi kann man für den GPIO-Pin und den Masse-Pin verwenden?

GPIO-Pin: 11, 12, 13, 16, 18

Masse-Pin: 6, 14, 20, 30, 34

Die Bedeutung aller PINs sind erklärt im GPIO-PINs .

 

In vielen Fällen ergänzen wir den Schaltplan durch eine Abbildung zum Aufbau.

Wie man in der Abbildung gut erkennen kann, haben wir den PIN 6 als Masse-Pin verwendet und das andere Ende der Schaltung am GPIO-Pin 12 angeschlossen. Für den Anschluss haben wir die beiden Verbindungskabel passend konfiguriert. Was man nicht so gut sehen kann, ist die Einbaurichtung der LED. Die abgeflachte Seite (der kürzere Draht) ist mit dem Widerstand verbunden.

Ist die Schaltung sorgfältig aufgebaut, können wir sie mit einem ersten SCRATCH-Programm testen.

SCRATCH-Programm LED-Blinker

Aus der Steuerung-Befehle-Liste ziehen wir den "sende an alle"-Befehl in das Skripte-Fenster.

Aus der Operatoren-Liste ziehen wir den "verbinde"-Operator in das Skripte-Fenster direkt auf den kleinen Pfeil im "sende an alle"-Befehl.

Den Text "Hallo" erstezen wir durch "pin12" und den Text "Welt" durch "on". Das Ergebnis im Skripte-Fenster sieht jetzt so aus.

Ein Klick auf "sende" schaltet die LED auf dem Steckbrett ein.

Wir duplizieren mit der rechten Maustaste diesen Block und ersetzen wir "on" durch "off" Ein Klick auf diesen Block schaltet die LED wieder aus.

Nun müssen wir nur noch ein vollständiges Skript schaffen, in das wir diese wichtigen Bausteine integrieren:

Speichere dein Skript ab, wenn du es erfolgreich getestet hast.

 

Icon Aufgabe 30x30

Aufgabe 1: Ändern eines vorhandenen Programms

Ändere die Wartezeiten im vorhandenen Programm so,

  1. dass die LED schneller blinkt.

  2. dass die LED kurz aufblitzt und länger dunkel ist.

  3. dass die LED das Morsezeichen für SOS wiederholt blinkt. Beachte Pausen.

Speichere jede Version des Skripts in einer eigenen Datei. Verwende sinnvolle Namen.

Hinweis: das Morsezeichen für SOS ist ··· --- ···

Weitere Morsezeichen findest Du in der Wikipedia.

 

Icon Aufgabe 30x30

Aufgabe 2: Erweitern einer vorhandenen Schaltung

Baue mit einer zweiten LED und einem weiteren Widerstand die Schaltung ein zweites Mal auf dem Steckbrett auf.

Benutze dabei die vorhandene Masseleitung auf dem Steckbrett (blauer Streifen).

Verbinde den Pluspol (Anode genannt) der LED mit dem PIN 16 am Raspberry Pi.
Verwende ein gelbes Verbindungskabel.
Beachte dabei die Belegung der GPIO-PINs.

Achtung: Arbeite sehr sorgfältig, damit der Raspberry Pi keinen Schaden nimmt.

 

Icon Aufgabe 30x30

Aufgabe 3: Erweitern eines vorhandenen Skripts

  1. Ergänze das oben abgebildete und von dir zuerst getestete Skript (Datei öffnen) so, dass beide LEDs gleichzeitig blinken.

  2. Ändere das Skript so ab, dass die LEDs abwechselnd blinken.

  3. Experimentiere mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten.

 

 

 

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