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Was sind eigentlich LEDs?

LEDs

Das Wort LED ist ein Akronym für light-emitting diode (auf Deutsch: Leuchtdiode oder Licht-emittierende Diode). LEDs sind Halbleiterdioden, die ermöglichen, dass der Strom nur in eine Richtung fließt und die bei Aktivierung Licht ausstrahlen. Die häufigste Verwendung finden LEDs in den Anzeigen elektronischer Geräte. Sie ersetzen hier die kleinen Glühbirnen, die früher verwendet wurden. Aufgrund Ihrer Fähigkeit, mit hohen Frequenzen zu arbeiten, werden sie auch in modernster Technologie und Steuerungstechnik eingesetzt.

Die neueste Entwicklung der LEDs erlaubt es, sie auch im Bereich der Umgebungsbeleuchtung einzusetzen. Auch wenn ihre Verwendung hier noch begrenzt ist, wird in den kommenden Jahren ein Anstieg erwartet. Sie haben gegenüber den Glühlampen und den Leuchtstofflampen zahlreiche Vorteile. Hierzu zählen unter anderem:

  • geringerer Energieverbrauch
  • längere Lebensdauer
  • geringere Abmessungen
  • stärkere Robustheit
  • niedrigere Wärmeabgabe
  • größere Widerstandsfähigkeit gegen Stöße und Erschütterungen

Möchtest du lernen, wie man mit bitbloq eine LED programmieren kann? Wir zeigen es dir anhand von Beispielen.

Du benötigst:

  1. 2 ZumBloq LEDs
  2. eine Steuerplatine ZUM BT 328 oder eine, die mit Arduino UNO kompatibel ist
  3. ein USB-Kabel
  4. natürlich einen Computer mit Internetzugang
zumbloqLED

Wir zeigen dir verschiedene Beispiele, damit du lernst, eine LED zu programmieren. Fangen wir an!

Beispiel 1

LED einschalten

Dies ist eines der einfachsten Programmierbeispiele. Du musst die Steuerplatine mit dem USB-Kabel an den Computer anschließen. Parallel verbindest du die LED mit der Steuerplatine. Es ist sehr wichtig, dass wir beim Anschließen aller Komponenten darauf achten, dass die Farben der Kabel mit den Farben der jeweiligen Pins übereinstimmen mit denen wir sie verbinden: das schwarze Kabel mit dem schwarzen Pin, das rote Kabel mit dem roten Pin und das gelbe oder weiße Kabel mit dem gelben Pin.

Bei der LED handelt es sich um eine digitale Komponente da sie nur zwei Zustände erlaubt: ein oder aus. Alle Komponenten, die nur zwei Zustände kennen, egal ob es sich um Sensoren oder einen Antrieb handelt, sind digital. Ein weiteres Beispiel dafür ist der Taster (Schalter), der gedrückt oder nicht gedrückt sein kann. Die digitalen Pins entsprechen der langen Reihe von Pins auf der Platine mit den Ziffern 0 bis 13. Wir empfehlen die Pins 0 und 1 nicht zu verwenden, da diese bereits für die Verbindung der Platine mit dem Computer benutzt werden. Es könnte in diesem Fall zu Störungen kommen oder dazu, dass unsere Programme nicht korrekt geladen werden.

Folge den nächsten Schritten, um die Aufgabe zu lösen.

Wir verbinden die LED so mit dem digitalen PIN 8 wie es auf der folgenden Abbildung gezeigt wird.ZUM-9Jetzt programmieren wir mit bibloq die Steuerplatine, damit sich die LED einschaltet. Dafür wählen wir den Block LED aus, weisen ihm den digitalen PIN 8 zu und legen die Aktion fest, die wir durchführen wollen: In diesem Fall ist es EINSCHALTEN.LED8ON

Nachdem wir die Steuerplatine programmiert haben und wenn alles richtig funktioniert, müsste die LED, die mit dem digitalen Pin 8 verbunden ist, leuchten. Wenn sie sich nicht einschaltet, finde mithilfe der folgenden Fragen heraus, wo der Fehler liegen könnte: „Habe ich die Platine mit dem Computer verbunden?“ „Wurde der mit der Platine verbundene Anschluss richtig ausgewählt?“ „Hat der Block LED in bitbloq einen digitalen Wert erhalten?“ „ Habe ich daran gedacht, die LED im Block EINZUSCHALTEN?“ 

Beispiel 2

LED ausschalten

Im Folgenden programmieren wir unsere Steuerplatine so, dass sie das Gegenteil auslöst und die LED ausschaltet. Vergiss nicht, die Platine nach den Änderungen erneut zu programmieren.

LED8OFF

Jetzt machen wir es etwas schwieriger. Was hältst du davon, wenn wir die LED zum Blinken bringen? Dieses Mal könntest du es eigentlich zunächst einmal alleine versuchen. Du musst ein Programm erstellen, das eine LED zum Blinken bringt (1 Sekunde einschalten, 1 Sekunde ausschalten). Versuche dich mit bitbloq und anschließend kannst du dir unten die Lösung ansehen.

reloj-de-arena-10375

Wahrscheinlich sieht das Ergebnis bei dir so aus:

blink_equivocado

Diese Variante funktioniert nicht, da das Programm die LED zwar einschaltet (einen Augenblick, entsprechend der Geschwindigkeit des Mikroprozessors der Steuerplatine) aber im nächsten Augenblick auch sofort wieder ausschaltet. Dies wiederholt sich immer wieder. Daher sieht es bei diesem Programm so aus, als wäre die LED immer an (nur mit einem etwas schwächeren Licht als normal).

Damit das Programm richtig funktioniert müssen wir Pausen eingeben. Normalerweise verstehen wir ein Blinken der Lampe als: EINSCHALTEN – AUSSCHALTEN- – EINSCHALTEN – AUSSCHALTEN- – etc. Das ist so nicht richtig. In Wirklichkeit müssten wir sagen:  EINSCHALTEN – 1 SEK. WARTEN – AUSSCHALTEN- – 1 SEK. WARTEN – EINSCHALTEN – etc.

Dafür musst du den Block warten verwenden.

esperarbloqueMit diesem Block erreichst du, dass das Programm eine bestimmte Zeit anhält. Um die Zeit zu bestimmen kannst du einen numerischen Block oder eine Variable verwenden. Den numerischen Block findest du in dem Reiter Mathematik.

Das korrekt funktionierende Programm sieht dann folgendermaßen aus:

blink

Wenn wir die Steuerplatine richtig programmiert haben, müsste unsere LED eine Sekunde lang eingeschaltet sein, dann eine Sekunde ausgeschaltet, erneut eine Sekunde eingeschaltet … So geht es immer weiter, da das Programm eine Endlosschleife ausführt. Warum eine Sekunde lang? Weil dies die Wartezeit ist, die wir für jeden Zustand festgelegt haben. Wir können die Zeit aber unseren Bedürfnissen anpassen. Versuch einmal das Blinkintervall zu verändern.

Schön, jetzt weißt du grundsätzlich, wie man eine LED programmiert.  In einem anderen Beitrag zeigen wir dir, wie du mehrere LEDs gleichzeitig programmieren kannst. Wenn du möchtest kannst du es natürlich auch gleich selber versuchen.