Erik Bartmann - Mit Arduino die elektronische Welt entdecken

Innerhalb der loop -Funktion wird nun die Variable prevTasterState genutzt, die dazu da ist, um immer den letzten Tasterstatus zu speichern. Sie ist notwendig, da immer nur ein Wechsel des Status berücksichtig werden soll und auch nur dann, wenn ein HIGH-Pegel am Taster vorherrscht. Wenn du nun den Taster betätigst, sollte je nach Tastendruck die Variable impulse immer um den Wert 1 erhöht werden. Im Serial Monitor kannst du die Ergebnisse ablesen. Zur Anzeige der ermittelten Impulse wird die folge Syntax der seriellen Schnittstelle verwendet, wobei die Methode println den angegebenen Wert versendet:

Theoretisch sollte pro einzelnem Tastendruck der angezeigte Wert um 1 erhöht werden. Das scheint auch teilweise zu stimmen, doch nicht immer. Manchmal wird der Wert je Tastendruck um mehr als 1 erhöht, was auf das angesprochene Prellen hinweist. Öffne den Serial Monitor und beobachte die Anzeige. Man sollte meinen, dass bei jedem Tastendruck der Zähler um den Wert 1 erhöht wird, was jedoch nicht immer der Fall ist.

Abb. 4:Der Serial Monitor bringt das Prellen ans Licht

Gleich beim ersten Tastendruck zeigte die Anzeige hintereinander die Werte 1 und 2. Danach ging es stabil weiter und dann traten wieder 6 und 7 gleichzeitig in Erscheinung. Prellt ein Taster wirklich heftig, können pro Tastendruck auch mal mehr als zwei Impulse registriert werden. Probiere es einfach einmal aus. Wenn du keinen Zugang zu einem Oszilloskop hast, um dir das Prellen eines Tasters grafisch darzustellen, ist das auch kein Problem, denn die Arduino-Entwicklungsumgebung verfügt über ein interessantes Feature, den sogenannten Serial Plotter‌ . Er kann anstelle des Serial Monitors den zeitlichen Verlauf von Pegeln darstellen. Verwende dazu den folgenden Sketch und öffne im Anschluss den Serial Plotter über den Menüpunkt Werkzeuge | Serieller Plotter :

int tasterPin = 8; // Taster-Pin void setup() { Serial.begin(9600); // Serielle Schnittstelle } void loop() { Serial.println(digitalRead(tasterPin)); }

Was ist eine serielle Schnittstelle?

Eine serielle Schnittstelle‌ ist eine Einrichtung zur Datenübertragung zwischen zwei Geräten, bei denen die zu übertragende Information in Form einzelner Bits zeitlich hintereinander – also seriell – übertragen wird. Die Rate, mit der die Information über den Kommunikationskanal übertragen wird, wird Baudrate‌ genannt. Je höher diese Baudrate ist, desto mehr Bits werden pro Sekunde übertragen.

Der Code ist übersichtlich, aber für das Anzeigen des Prellvorgangs vollkommen ausreichend. Es wird innerhalb der loop -Schleife der gemessene Pegel am Taster-Pin an die serielle Schnittstelle übertragen. Sowohl der Serial Monitor als auch der Serial Plotter können diese Daten darstellen. Bei mir sah das Prellen nach mehreren Versuchen wie in der folgenden Abbildung aus. Es ist sehr gut zu erkennen, dass der HIGH-Pegel nach dem Loslassen des Tasters nicht sofort auf einen LOW-Pegel geht, sondern erst noch einmal kurz in Richtung HIGH-Pegel zuckt, bevor er endgültig einen stabilen LOW-Pegel vorweist. Das ist der Beweis dafür, dass ein Taster nicht nur beim Schließen, sondern auch beim Öffnen prellen kann.

Abb. 5:Der Serial Plotter bringt das Prellen ans Licht

Das ist zwar jetzt alles schön und gut, doch wie kann dem unerwünschten Prellen nun begegnet werden? Es gibt diesbezüglich mehrere Ansätze, die sowohl über Soft- als auch über Hardware realisierbar sind. Da es mir in diesem Bastelprojekt vor allem um den Softwareaspekt geht, lasse ich eine Hardwarelösung außen vor.

Eine sehr einfache Lösung besteht im Einfügen einer kurzen Pause in der Verarbeitung durch einen delay -Befehl von zum Beispiel 10ms, wie das hier innerhalb der loop -Funktion zu sehen ist:

void loop() { boolean tasterStatus = digitalRead(tasterPin); if(tasterStatus != prevTasterState) { // Änderung erkannt prevTasterState = tasterStatus; delay(10); // Entprellen if(tasterStatus == HIGH) { impulse++; // Impuls zählen Serial.println(impulse); } } }

Versuchen wir es nun mit einer anderen Lösung. Was hältst du davon, wenn wir eine Schaltung aufbauen, die einen Taster an einem digitalen Eingang besitzt und eine LED an einem anderen digitalen Ausgang? Bei jedem Tastendruck soll die angeschlossene LED an- oder ausgeschaltet werden. Sie toggelt im Takt des Tastendrucks. Ohne eine Gegenmaßnahme des Entprellens würde die LED bei einem Tastendruck entweder an oder aus bleiben, weil zum Beispiel kurz hintereinander ein AN-AUS oder AUS-AN erfolgt. Wenn also mehrere Impulse beim Drücken des Tasters von der Schaltung beziehungsweise der Software registriert werden, wechselt die LED mehrfach ihren Zustand. Bei einem prellfreien Taster‌ sollten sich die Zustände wie im folgenden Diagramm darstellen:

Abb. 6:Das Toggeln der LED durch den Taster

Es ist zu sehen, dass sich immer bei der ansteigenden Flanke des Tasterimpulses der Zustand der LED ändert.

Für dieses Bastelprojekt benötigen wir die folgenden Bauteile:

Tabelle 2: Bauteilliste
Bauteil	Bild
LED rot 1x
Widerstand 330Ω 1x
Widerstand 10KΩ 1x
Mikrotaster 1x

Der Schaltplan gleicht dem der Abfrage eines Tasters aus einem vorherigen Bastelprojekt:

Abb. 7:Der Schaltplan für das Toggeln der LED über den Taster