Young Engineers TinkerCAD Circuits:  UNO-Multifunktionsshield - Taster und Summer
Im Schaltplan unseres Multifunktionsshields finden wir die folgenden Bereiche. Wiri werden unsere Simulation schrittweise auf diese Bereiche erweitern.

Vier LEDs sind über Vorwiderstände an die Pins 13, 12, 11 und 10 des UNO angeschlossen.
Hat einer dieser Pins einen L-Pegel, leuchtet die zugehörige LED, sonst leuchte sie nicht.

Die drei Taster sind mit den Pins A1, A2 und A3 des UNO angeschlossen. Die Taster sind L-aktiv. Ein gedrückter Schalter liefert einen L-Pegel, sonst H-Pegel.

Ein Piezo-Summer, wie auf dem Shield verbaut, zieht bei einer Spannung von 5V etwa 60 mA Strom. 
Das ist für einen Arduino-Ausgang zu viel.
Der Ausgangsstrom pro Pin sollte maximal etwa 30 mA betragen. Durch den Einsatz eines pnp-Transistors wird bei L-Pegel am UNO-PIN 3 nur ein Strom von etwa 0,5 mA notwendig sein.
  1. Melde dich bei www.tinkercad.com an.
  2. Wähle Circuits, um die Übersicht deiner Schaltungen zu bekommen.
  3. Öffne die TinkerCAD-Vorlage UNO+Multifunktionsshield-taster und wähle im neuem TinkerCAD-Fenster Kopieren und bearbeiten.
    Benenne diese in mfs-taster um.
    Mache dich mit der Schaltung vertraut.

    Die LEDs und deren Steuerung sind uns schon bekannt.
    Der linke Taster ist schon am Pin A1 des UNO angeschlossen und im Programm wird gezeigt, wie der Zustand des Tasters für eine Aktion genutzt wird.
    Unser Taster ist L-aktiv. Wenn der Taster gedrückt wird, liest der Eingang A1 einen L-Pegel, sonst H-Pegel.
    Das Multimeter zeigt dir durch Spannungsmessung den elektrischen Zustand am Pin A1 des UNO.
  4. Vervollständige die Schaltung des zweiten Taster und erweitere das Programm.
    Miss die Spannung am Taster mit dem Multimeter.
    Während der zweite Taster gedrückt wird, soll zweite LED leuchten.
  5. Erweitere Projekt um einen dritter Taster, der die dritte LED ein- und ausschaltet.
  6. Verbinde den Steckplatz j30 des Breadboards mit 5 V. Dadurch wird der Summer im Dauerbetrieb aktiviert.
    Mit dem Multimeter kannst du den Strom durch den Summer messen. Das sind etwa 8 mA.
    ACHTUNG: Der Summer auf dem Multifunktionsshield benötigt wesentlich mehr Strom.
  7. Schliesse den Summer an Pin 3 des Uno an.
    Erweitere das Programm, so dass im Setup-Teil der Summer dreimal für 500 ms ein akustisches Signal abgibt.
  8. Ändere dein Programm schrittweise wie folgt ab:   Dieser Abschnitt wurde Überarbeitet!
    1. Wenn der Taster 1 nur kurz gedrückt wird, soll die LED 1 für 5 Sekunden leuchten.
    2. Wenn der Taster 2 gedrückt wird, soll die LED 2 für 8 Sekunden leuchten, egal wie lange dieser Taster gedrückt wird.
      Was geschieht, wenn du kurz nacheinander Taster 1 und 2 nur kurz drückst?
      Diese Problem, durch den Einsatz der delay-Anweisung verursacht, führt zur Untätigkeit des UNO.
      Er kann während des Warten keine weiteren Aktionen ausführen
      Die Lösung für dieses Problems werden wir uns später erarbeiten.
    3. Wenn der Taster 2 gedrückt wird, dann schaltet LED 2 auf an. Drücken des Tasters 3 schaltet die LED 2 wieder aus.
    4. Wiederholtes Drücken von Taster 1 soll die LED 1 nun abwechselnd ein bzw. aus schalten.
      Ändere dazu das Programm wie folgt ab.
      In der Variablendekleration vor dem setup()-Teil:

      Im setup()-Teil werden diese Variablen mit sinnvollen Werten belegt.

      Und im loop()-Teil füge die folgenden Anweisungen ein.

      Studiere die Funktion dieses Programms! Lass dir das Programm erklären.
      Mach dir den Vorteil der Definition der Werte AN und AUS bewusst.

      Definiere zwei weitere Werte AUF und ZU für den Zustand eines Tasters und ändere den entsprechend Programmteil ab.
    5. Wende das Gelernte an, um auch mit den Taster 2 bzw. 3 die Led 2 bzw. 3 ein- und ausschalten zu können.

  9. In der nächsten Aufgabe wollen wir uns dem gleichzeitigem Drücken mehrere Taster zuwenden.
    Wenn Taster 1 und 2 gleichzeitig gedrückt sind, soll der Summer für eine Sekunde aktiv werden.
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