Franzis Adventskalender für Arduino – Tag 16

In diesem Beitrag möchte ich mit dir das sechzehnte Türchen des Franzis Adventskalender für Arduino öffnen.

Franzis Adventskalender für Arduino – Tag 16
Franzis Adventskalender für Arduino – Tag 16

Wenn wir nun das Türchen öffnen, finden wir wieder einmal zwei kleine 10 cm Breadboardkabel (juhu nee wirklich).

Heute möchte ich dir gerne das Handbuch ans Herz legen, denn das Skript für „Bunte Lichteffekte“ ist echt gut gelungen.

Gerne möchte ich dir mit dem seriellen Monitor eine Möglichkeit zeigen, eine oder mehrere LEDs zu dimmen. Im Beitrag Franzis Adventskalender für Arduino – Tag 14 habe ich dir bereits gezeigt, wie du Daten von der seriellen Schnittstelle lesen kannst.

Wir haben derzeit 4 einfache LEDs sowie eine RGB LED auf unserem Breadboard.

Breadboard mit Arduino Nano, LEDs, RGB LED und Taster
Breadboard mit Arduino Nano, LEDs, RGB LED und Taster

Diese LEDs sind an den Pins D3, D4, D6 und D8 angeschlossen, damit wir die Helligkeit der LEDs steuern können, müssen wir diese an PWM Pins anlegen. Der hier verwendete Arduino Nano hat an den Pins D3, D5, D6, D9, D10 sowie D11 die Möglichkeit PWM Signale zu verarbeiten.

Pinout - Arduino Nano V3
Pinout – Arduino Nano V3

Bauen wir nun unsere Schaltung um so das alle LEDs an PWM Pins anliegen.

LEDArduino Nano V3
rote LEDD3
orange LEDD5
gelbe LEDD6
grüne LEDD9
Schaltung für Tag 16 - alle LEDs an PWM Pins
Schaltung für Tag 16 – alle LEDs an PWM Pins

Wollen wir jetzt also per serieller Schnittstelle die einzelnen einfarbigen LEDs steuern. Dazu möchte ich ein bestimmtes Muster nutzen.

[LED-Farbe, Wert] zbsp. [rot, 125] oder [gelb, 255]

Wobei der minimale Wert 0 und das Maximum 255 ist.

Programmieren

Schreiben wir jetzt unser kleines Programm zum Lesen und parsen von Daten von der seriellen Schnittstelle.

// rote LED am digitalen Pin D3 angeschlossen
#define ledRot 3

// orange LED am digitalen Pin D5 angeschlossen
#define ledOrange 5

// gelbe LED am digitalen Pin D6 angeschlossen
#define ledGelb 6

// gruene LED am digitalen Pin D9 angeschlossen
#define ledGruen 9

void setup() {
  //beginn der seriellen Kommunikation mit 9600 baud
  Serial.begin(9600);

  //definieren das die Pins der LEDs als Ausgang dienen
  pinMode(ledRot, OUTPUT);
  pinMode(ledOrange, OUTPUT);
  pinMode(ledGelb, OUTPUT);
  pinMode(ledGruen, OUTPUT);
}

void loop() {
  //Wenn Daten an der seriellen Schnittstelle anliegen, dann...
  if (Serial.available() > 0) {
    //lesen der Daten
    String text = Serial.readString();

    //anlegen von zwei Variablen um die späteren 
    //geparsten Daten zu speichern
    String firstCommand;
    String secondCommand;

    //Über die gelesenen Zeichen iterieren.
    for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
      //Wenn das gelesene Zeichen ein Komma ist, dann...
      if (text.charAt(i) == ',') {
        //splitten des Textes an der aktuellen Stelle
        //erster Wert befindet sich vor dem Komma,
        //der zweite Wert hinter dem Komma
        firstCommand = text.substring(0, i);
        //beim zweiten Wert müssen wir zusätzlich +1 rechen
        //da wir das Komma nicht mit übernehmen möchten
        secondCommand = text.substring(i + 1);
        //wir können dann die Schleife verlassen
        break;
      }
    }

    //entfernen von eventuellen Leerzeichen 
    //am Anfang und Ende der Variablen
    firstCommand.trim();
    secondCommand.trim();

    //anlegen einer Variable zum speichern der Pinnummer
    //initial mit der BUILTIN_LED belegt
    int ledPin = 13;
    //Wenn der erste Text gleich "rot" ist, dann
    if (firstCommand.equals("rot")) {
      //zweisen der Pinnummer der roten LED an die Variable
      ledPin = ledRot;
    } else if (firstCommand.equals("orange")) {
      ledPin = ledOrange;
    } else if (firstCommand.equals("gelb")) {
      ledPin = ledGelb;
    } else if (firstCommand.equals("gruen")) {
      ledPin = ledGruen;
    } else {
      //Wenn der Text nicht rot, orange, gelb, gruen ist,
      //dann soll die Funktion loop an dieser 
      //Stelle verlassen werden
      return;
    }

    //Ausgeben der ermittelten Daten auf der seriellen Schnittstelle
    Serial.print("LED: ");
    Serial.print(firstCommand);
    Serial.print(" | Helligkeit (0..255): ");
    Serial.println(secondCommand);

    //konvertieren des Textes in eine Ganzzahl
    long value = secondCommand.toInt();

    //schreiben des PSM Signals an die LED
    analogWrite(ledPin, value);
  }
}

Wenn wir diesen Code auf dem Mikrocontroller ausführen und uns an die Pinbelegung gehalten haben, dann können wir mit dem Befehl zbsp. rot, 255 die rote LED komplett aufleuchten lassen.

Wir könnten nun im nächsten Schritt den Code erweitern, um zbsp. mit einem Befehl mehrere LEDs gleichzeitig zu steuern.

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