Was ist ein Potentiometer?
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Ein Potentiometer ist ein veränderbarer Widerstand. Das heißt, dass es sich um ein elektronisches Bauelement handelt, mit dem die Stromstärke (Menge an Elektrizität), die durch einen Kreislauf fließt, reguliert werden kann. Wenn wir zum Beispiel prüfen wollen wie hoch die Stromstärke ist, die durch einen Kreislauf fließt und die eine LED zum Leuchten bringt, können wir ein Potentiometer einsetzen. Je nachdem in welche Richtung wir es drehen, sehen wir, wie die Intensität der LED je nach Stromstärke variiert. Potentiometer werden in vielen Geräten als Regelmechanismen verwendet, wie beispielsweise in Musikinstrumenten, um die Lautstärke zu regulieren. |
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Zusammengefasst können wir sagen, dass uns das Potentiometer dazu dienen wird, einen Wert innerhalb eines bestimmten Bereichs einzustellen. Daher ist es uns von großem Nutzen. Wir werden zwei Beispiele durchführen, damit du alle seine Möglichkeiten kennenlernst. Los geht’s! Du benötigst:
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Hast du alles? Dann lass uns anfangen:
Beispiel 1
Wir verändern die Blinkfrequenz einer LED mithilfe eines Potentiometers
Weißt du noch, wie wir eine LED zum Blinken gebracht haben? Du hast bestimmt die Wartezeit verändert, damit das Blinken mal schneller und mal langsamer geht. Für dieses Beispiel werden wir die Frequenz dieses Blinkens mithilfe eines Potentiometers verändern. Dafür verbinden wir eine LED mit dem digitalen Pin 3 und das Potentiometer mit dem analogen Pin A1 wie man auf dem folgenden Bild sehen kann:
Denk daran, dass das Potentiometer ein Sensor ist. Deshalb empfiehlt es sich, ihm eine Variable zuzuweisen, um so seine möglichen Werte auslesen zu können:
Wie wir bereits gesagt haben, bestimmen wir in dem Programm eine Variable, die die Werte des Potentiometers enthält. Auch hier bringen wir eine LED zum Blinken, aber dieses Mal programmieren wir nicht eine bestimmte Zeit, die zwischen dem Ein- und Ausschalten vergehen soll, sondern setzen als Wartezeit den Wert ein, den das Potentiometer in diesem Moment hat. Dieser wiederum hängt von der Drehstellung ab in der wir es belassen haben. So einfach lässt sich die Blinkfrequenz einer LED variieren. Jetzt können wir unsere eigene Weihnachtsbeleuchtung erstellen!
Beispiel 2
Wir verändern den Ton des Summers mithilfe eines Potentiometers
In dieser Übung wählen wir einen Ton und somit eine Note aus, die der Summer beim Drehen des Potentiometers abgibt. Dafür verwenden wir einen neuen Block mit dem Namen Map (Abbilden). Dieser Block wird uns in Zukunft sehr nützlich sein, da er uns erlaubt, ein Wertintervall in ein anderes umzuwandeln. Damit du es besser verstehst, das Potentiometer, eine analoge Komponente, gibt uns Werte von 0 bis 1023 aus. Im vorigen Beispiel bedeutete dies, dass wir das Blinken der LED zwischen 0 und 1023 Millisekunden variiert haben, ungefähr eine Sekunde lang. Dieser Wert ist gut, aber was wäre, wenn wir das Blinken der LED zwischen 0 und 10 Sekunden kontrollieren wollten? Die Lösung liegt darin, den Block Map (abbilden) zu verwenden:
Aber nicht alles ist perfekt, denn je größer der abzubildende Bereich ist, desto weniger Definition haben wir. Mit anderen Worten, umso mehr variiert der Wert bei jeder kleinsten Drehung des Potentiometers und wir können keine sehr genauen Einstellungen vornehmen. Um die folgende Übung durchzuführen verbinden wir das Potentiometer mit dem analogen Pin A1 und den Summer mit dem digitalen Pin 3, wie auf dem nächsten Schema zu sehen ist:
Jetzt nehmen wir den Block mit dem fortgeschrittenen Summer. Dieser Block ist dem, den wir bereits verwendet haben, sehr ähnlich. Anstatt dass er uns Noten aussuchen lässt, erlaubt er uns, Frequenzen zu wählen mit denen der Summer erklingen wird. So können wir unsere eigenen Töne kreieren. Wir wollen, dass der Summer mit einer Frequenz von 0 bis 20000 erklingt. Daher müssen wir dem Potentiometer diese Werte zuordnen:
Da der fortgeschrittene Summer je nach Frequenz verschiedene Töne abgibt müssen wir die Kontrollvariable einsetzen, die wir in dem Reiter Ton bestimmt haben.
Jetzt weißt du wie das Potentiometer funktioniert! Wie du gesehen hast kann uns das Potentiometer sehr nützlich sein, um verschiedene Elemente und Werte in unseren Projekten zu verändern. Dies reicht vom Verändern der Intensität oder der Blinkfrequenz eines Lichts bis zum Abändern des Klanges eines Summers oder der Auswahl verschiedener Modi einer Maschine … Auch wenn die digitale Elektronik in fortschreitendem Maße die analogen Steuermechanismen ersetzt hat, finden sich bei dir zuhause sicherlich noch viele Geräte, die Potentiometer verwenden … Fällt dir eines ein? Ganz bestimmt!
