User manual

3
Rasp
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erry Pi A
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er 201
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Mit einem normalen PC oder gar einem Notebook ein
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ache Elektronik zu steuern, ist – auch wenn es nur
ein paar LEDs sind –
f
ür Hobbyprogrammierer mit einem kaum vertretbarem Au
f
wand verbunden. Dem
PC
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ach die notwendi
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en Schnittstellen. Au
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erdem ist das Windows-Betriebss
y
stem denkbar
ungeeignet, mit Elektronik zu kommunizieren
.
Der RaspberryPi ist – obwohl es au
f
den ersten Blick gar nicht so aussieht – ein vollwertiger Computer.
Vieles geht etwas langsamer, als man es von modernen PCs gewohnt ist, da
f
ür ist der Raspberry Pi auch
viel kleiner und vor allem billiger als ein PC.
Dieser Adventskalender enthält für
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eden Ta
g
ein Hardwareexperiment für den Raspberr
y
Pi, mit RGB-
LEDs, LCD-Displa
y
und Musik. Die meisten Experimente werden mit Scratch pro
g
rammiert, einer der
am leichtesten erlernbaren Pro
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rammiersprachen überhaupt. Die Experimente funktionieren mit den
Rasp
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Pi3.
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Die verwendeten Scratch-Programme
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zum Down
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ein. Entpacken Sie die Dateien aus dem ZIP-Archiv
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dem Raspberry Pi.
Steckb
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Für den schnellen Aufbau elektronischer Schaltungen, ohne löten zu müssen, ist
am ersten Tag ein Steckbrett im Adventskalender. Damit können elektronische
Bauteile direkt in ein Lochraster eingesteckt werden.
Bei diesem Steckbrett sind die äußeren Längsreihen über Kontakte
(
X und Y
)
alle
miteinander verbunden. Diese Kontaktreihen werden o
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t als Plus- und Minuspol
zur Stromversorgung
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tungen genutzt. In
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eweils fünf Kontakte
(
A bis E und F bis J
)
quer miteinander verbunden, wobei in
der Mitte der Platine eine Lücke ist. So können in der Mitte größere Bauelemente
eingesteckt und nach außen hin verdrahtet werden
.
LEDs
LEDs wer
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tungen mit einem
pfeilförmigen Dreiecksymbol dargestellt, das die
Flussrichtung vom Pluspol zum Minuspol oder
zur Masseleitung angibt. Eine LED lässt in der
Durch
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ussrichtung nahezu beliebig viel Strom
durch, sie hat nur einen sehr geringen Widerstand.
Um den Durch
fl
ussstrom zu begrenzen und damit
ein Durchbrennen der LED zu verhindern, muss
zwischen dem verwendeten GPIO-Pin und der Anode der LED, oder zwischen Kathode und Masse-Pin, ein
220-Ohm-Vorwiderstand (Rot-Rot-Braun) eingebaut werden. Dieser Vorwiderstand schützt auch den GPIO
-
Ausgang des RaspberryPi vor zu hohen Stromstärken.
LED in welcher Richtung anschlie
ß
en?
Die beiden Anschlussdrähte einer LED sind unterschiedlich lang. Der längere ist der Pluspol, die Anode, der kürzere die Kathode. Ein
f
ach zu
merken: Das Pluszeichen hat einen Strich mehr als das Minuszeichen und macht damit den Draht optisch etwas länger. Au
ß
erdem sind die
meisten LEDs au
f
der Minusseite abge
fl
acht, wie ein Minuszeichen. Leicht zu merken: Kathode = kurz = Kante
.
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Farben leuchten. Hier sind im Prinzi
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drei LEDs mit verschiedenen Farben
in einem transparenten Gehäuse eingebaut. Jede dieser drei LEDs hat
eine eigene Anode, über die sie mit einem GPIO-Pin verbunden wird.
Die Kathode, die mit der Masseleitung verbunden wird, ist nur einmal
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Die Anschlussdrähte der RGB-LEDs sind unterschiedlich lang, damit sie eindeutig zu erkennen sind.
Anders als bei normalen LEDs ist die Kathode hier der längste Draht
.
RGB-LEDs
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unktionieren wie drei einzelne LEDs und brauchen deshalb auch drei Vorwiderstände.
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ie Verbindungen au
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dem Steckbrett
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an einer LED mit Vorwi
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erstan
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Anschluss
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ins einer RGB-LED
10214-8 Raspberry Adventskalender 2016_03.indd 310214-8 Raspberry Adventskalender 2016_03.indd 3 28.04.2016 15:33:3528.04.2016 15:33:35