MINT üben

Mikrocontroller programmieren

Dreißig Übungen zu Mikrocontrollern — von setup und loop über Taster mit Pull-up bis zu Periode und Frequenz.

Dein Fortschritt:
0 / 0 Aufgaben
1

Übungsaufgaben

Dreißig Übungen in gemischter Reihenfolge — du klickst, ziehst, ordnest, rechnest und knobelst. Jede Übung gibt dir sofort eine Rückmeldung, und zu jeder Aufgabe gibt es zwei gestufte Tipps: Der erste zeigt die Richtung, der zweite den entscheidenden Schritt. Die Chips zeigen das Anforderungsniveau: AFB I heißt wiedergeben und direkt anwenden, AFB II selbst entscheiden und verknüpfen, AFB III begründen, beurteilen oder eine Falle durchschauen. Aufgaben mit dem Chip Mix verbinden Wissen aus früheren Unterkapiteln, bei Trick steckt eine Falle drin. Fährst du über ein unterstrichenes Arbeitswort, siehst du, was es genau von dir verlangt.

A1
Periode und Frequenz
AFB II
Arduino · loop
void loop() {
  digitalWrite(13, HIGH);
  delay(200);
  digitalWrite(13, LOW);
  delay(300);
}

Berechne Schritt für Schritt, wie schnell die LED blinkt (die Befehle außer delay dauern nur Mikrosekunden).

Arbeite die Kette Schritt für Schritt ab: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
  1. Periodendauer \(T = t_{an} + t_{aus}\) ms
  2. Frequenz \(f = 1/T\) Hz
  3. Anzahl der Blinks in 10 s
  4. Gesamte Leuchtdauer in diesen 10 s s
T = 200 ms + 300 ms = 500 ms = 0,5 s, also f = 1 / 0,5 s = 2 Hz. In 10 s: 10 s · 2 Hz = 20 Blinks, jeder 0,2 s lang: 20 · 0,2 s = 4 s. Typischer Fehler: f = 1/500 = 0,002 rechnen — die Periodendauer muss erst in Sekunden umgerechnet werden, damit Hertz herauskommt.
Ansatz: Eine Periode ist einmal an plus einmal aus.
Weiter: Rechne T in Sekunden um: 500 ms = 0,5 s. Hertz heißt „pro Sekunde“.
A2
Was passt nicht dazu?
AFB II

Erkläre dir in jeder Gruppe, welche Karte nicht zu den anderen passt, und klicke sie an.

In jeder Gruppe passt genau eine Karte nicht zu den anderen. Klicke dieses „Kuckucksei“ an und prüfe dann. Mit der Tastatur: Tab zur Gruppe, ←/→ wandern, Enter wählt.
Welche Pause dauert nicht 2 Sekunden?

Mit INPUT_PULLUP: Welche Situation liefert nicht LOW?

Welche Angabe ist keine Frequenz?

Welche Aussage über den Arduino Uno stimmt nicht?

Die Falle in Gruppe 3: 0,5 s sieht wie ein Frequenzwert aus, ist aber die zugehörige Periodendauer (hier gehört dazu f = 2 Hz).
Ansatz: Prüfe in jeder Gruppe zuerst, was die drei passenden Karten gemeinsam haben.
Weiter: Bei Gruppe 3 hilft die Einheit: Hertz oder Sekunden?
A3
Arduino-Kreuzworträtsel
AFB I

Löse das Kreuzworträtsel mit Begriffen rund um Mikrocontroller und Sketches.

Klicke einen Hinweis oder ein Kästchen an und tippe das Wort — der Cursor springt von selbst weiter. ←→↑↓ wandern, Leertaste wechselt die Richtung, ⌫ löscht, Enter prüft. Umlaute als Ä, Ö, Ü eintippen.
Waagerecht
Senkrecht
SKETCH und SETUP teilen das S, SETUP und TAKT das T, SKETCH und HIGH das H.
Ansatz: SKETCH liegt waagerecht oben; die beiden senkrechten Wörter hängen an seinem ersten und letzten Buchstaben.
Weiter: TAKT beginnt mit dem T von SETUP.