Externe Sensoren

Über unsere Analog- und Digitalschnittstelle können wir viele beliebige Sensoren verbinden und diese nutzen. Beispielsweise ein kleines Mikrofon, das wir an unsere analog-Schnittstelle anhängen. Dann können wir den Sensorwert (Lautstärke) nutzen, um eine Lärmampel zu bauen.

Wir nehmen uns also den Octopus oder Makey und bauen ein Programm, welches

  • den Sensorwert liest (AnalogRead - Achtung: Pins sind je nach verwendeter Platine unterschiedlich, wähle die entsprechende Umgebung, dort ist der richtige Pin immer schon ausgewählt)
  • Entscheidet, ob es zu laut ist oder nicht
  • Auf Grundlage der Entscheidung unsere Neopixel-LED grün (leise) oder rot (es ist zu laut) leuchten lässt.
Struktur des Algorithmus für die Lärmampel
Je nach Messwert (Spannung am Sensorausgang) soll die LED eine andere Farbe anzeigen. Typisches Anwendungsszenario für eine Fallunterscheidung.
Fallunterscheidung Ardublock
Der Algorithmus in Ardublock formuliert. Testausgaben über Serial.print.

Selbst machen: Umsetzung

Aufgabenideen:

  • Gelbphase einbauen bei Lautstärke
  • Zwei getrennte Fallunterscheidungen je nach Wert
  • Optional: Anzeige auf serieller Konsole oder LED-Matrix

Lärmampel:
Die Funktion analogRead liest den Lautstärkewert ein. Mithilfe einer „Falls … dann … sonst …“-Struktur wird entschieden, welche Farbe die Ampel anzeigen soll: Bei leisen Geräuschen leuchtet sie grün, bei mittlerer Lautstärke gelb und bei lauten Geräuschen rot. Der aktuelle Wert wird mit Serial.println angezeigt.

Erklärvideo - Lärmampel realisieren

Bitte beachten Sie: Sobald Sie sich das Video ansehen, werden Informationen darüber an Youtube/Google übermittelt. Weitere Informationen dazu finden Sie unter Google Privacy.

FAQ

Was ist ein Analog-Digital-Wandler?

Analog-Digital-Wandler: Unsere Verbindung zur analogen Welt

Sensoren sind Bauteile, die eine physikalische Größe in eine Messgröße wandeln. Als einfachster Vertreter für einen Sensor sei hier exemplarisch der Messeingang für analoge Spannungen (analogRead) genannt. Die an den mit A0 beschrifteten Kontakten anliegende Kleinspannung wird durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC) in einen proportionalen Zahlenwert umgewandelt. In unserem Fall hat der ADC eine Auflösung von 10 bit, was bedeutet, dass unser Messbereich von 0 bis 3 V in die Zahlenwerte 0 bis 210-1 (=1023) umgewandelt wird. Das entsprechende Puzzleteil (analogRead) zum Einlesen des Zahlenwertes finden wir auf der linken Seite im Baukasten für "Sensoren".

Wie "laut" ist eigentlich laut?

Hier ein paar Beispiele für Geräusche und ihre Lautstärke in Dezibel

Atemgeräusch 10 dB
Flüstern 30 dB
Normales Gespräch 60 dB
Staubsauger 70 dB
Straßenverkehr 85 dB
Rockkonzert 100-110 dB
Presslufthammer 120 dB
Schmerzgrenze ab 120 dB
Flugzeugstart 130 dB
Explosion 140 dB und mehr

 

 

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