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Arduino - Eingabe / Ausgabe

pinMode()

Mit pinMode() wird ein Pin (Kanal) des Arduino-Boards als Eingang oder Ausgang deklariert. Es gibt drei Modis, die jedem Pin zugeordnet werden können: OUTPUT, INPUT und INPUT_PULLUP. Mit pinMode(25, OUTPUT) wird der Pin Nr. 25 als Ausgang definiert. Mit pinMode(25, INPUT_PULLUP) wird der gleiche Pin als Eingang festgelegt.
Mit INPUT_PULLUP wird der interne Innenwiderstand des Kanals aktiviert. Das bedeutet, dass er, soweit nichts an dem Eingang angeschlossen ist, auf HIGH gesetzt wird.

digitalWrite()

Mit digitalWrite() kann ein Ausgang ein- oder abgeschaltet werden. Mit digitalWrite(25, HiGH) wird der Pin 25, der als Ausgang definiert wurde, auf HIGH gesetzt (eingeschaltet). Mit digitalWrite(25, LOW) wird der gleiche Ausgang auf LOW gesetzt (abgeschaltet).

digitalRead()

Mit digitalRead() kann der digitale Zustand eines Pins festgestellt werden. Mit digitalRead(25) wird der digitale Zustand des Pins 25 auf HIGH oder LOW abgefragt.
Beispiel:

  int PinAusgang = 35;
  int PinEingang = 36;

  void setup() {
    pinMode(PinAusgang, OUTPUT);
    pinMode(PinEingang, INPUT_PULLUP);
  }

  void loop() {
    digitalWrite(PinAusgang, LOW);
    if (digitalRead(PinEingang) == LOW) {
      digitalWrite(PinAusgang,HIGH);
    }
  }

  // ----------------------------------------------------------

In dem Beispiel wird der Pin 35 als Ausgang definiert, Pin 36 wird zum Eingang. Hierzu wurden die Variablen PinAusgang und PinEingang verwendet. Die Deklaration kann allerdings auch direkt erfolgen. Statt pinMode(PinAusgang, OUTPUT) könnte man auch pinMode(35, OUTPUT) schreiben. Im void loop() wird der als Eingang definierte Pin 36 auf LOW untersucht. Der LOW-Zustand würde zutreffen, wenn der Pin mit einem Schalter mit Masse verbunden wäre. In diesem Fall würde der Ausgang (Pin 35) aktiviert.

analogRead()

Mit analogRead() kann ein analoger Eingang untersucht werden. Das Arduino-Board verfügt über 10-Bit-Analog-Digital-Wandler. Das bedeutet, dass Signale, die im Bereich von 0-5V liegen, in ganzzahlige Werte zwischen 0 und 1023 abgebildet werden. Der Eingabebereich und die Auflösung beim Auslesen eines analogen Eingangs können mit der Funktion analogReference() geändert werden.

  int AnalogPin = A0;
  int AnalogWert;

  void setup() {
    Serial.begin(9600);
  }

  void loop() {
    AnalogWert = analogRead(AnalogPin);
    Serial.println(AnalogWert);
  }

  // ----------------------------------------------------------

analogWrite()

Mit analogWrite() wird ein analoger Wert in einen PWM-Pin geschrieben. Mit PWM wird die Pulsweitenmodulation bezeichnet. Dadurch wird am PWM-Pin ein rechteckiges Puls-Signal erzeugt. Mit den dazugehörigen Parametern werden die Nummer des Pins und das Tastverhältnis zwischen 0 und 255 bestimmt. Um einen Pin mit analogWrite() zu beschreiben, muss die pinMode() Funktion nicht aufgerufen werden. Mit analogWrite() kann z.B. die Helligkeit einer Leuchtdiode gesteuert werden.

  int AnalogPin = A0;
  int AnalogWert;
  int PWMPin = 12;

  void setup() {
    Serial.begin(9600);
  }

  void loop() {
    AnalogWert = analogRead(AnalogPin) / 4;
    analogWrite(PWMPin, AnalogWert);
    Serial.println(AnalogWert);
  }

  // ----------------------------------------------------------

Die Division durch 4 ist hier notwendig, um den analogen Wert vom analogen Eingang (Werte 0-1023) entsprechend für analogWrite() (Werte 0-255) anzupassen.

shiftOut()

Mit ShiftOut() wird seriell ein Byte übertragen. Verwendbar z.B. bei einem Schieberegister. Die Übertragung kann wahlweise von links nach rechts oder von rechts nach links erfolgen. Der teilnehmende Pin muss davor mit (z.B. pinMode(DataPin, OUTPUT)) als Output definiert sein.
Syntax: shiftOut (Data_Pin, Clock_Pin, Richtung, Value)
Parameter:
Data_Pin: Der Ausgabe-Pin.
Clock_Pin: Shift-Pin.
Richtung: Übetragungsrichtung. Möglice Einstellung: MSBFIRST oder LSBFIRST.
Value: Wert (Byte)

tone()

Mit der Funktion tone() kann ein Ton mit angegebener Frequenz generiert werden. Der Funktion können drei Parameter übergeben werden.
Parameter 1: Nummer des I/O-Pins, an dem der Lautsprecher angeschlossen ist
Parameter 2: Frequenz
Parameter 3: Dauer des Signals
Mit tone() kann zu gegebenem Zeitpunkt nur ein Ton erzeugt werden. Die Funktion bezieht sich auf die PWM-Pins. Mit noTone() wird ein aktives Signal gestoppt. Beispiel:

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