Differences
This shows you the differences between two versions of the page.
Both sides previous revision Previous revision Next revision | Previous revision | ||
lehrkraefte:blc:informatik:ffprg2-2020:electronic-basics [2020/08/22 08:03] Ivo Blöchliger [Spannung, Strom, Widerstand] |
lehrkraefte:blc:informatik:ffprg2-2020:electronic-basics [2020/08/24 09:56] (current) Ivo Blöchliger [Photoresistor testen] |
||
---|---|---|---|
Line 1: | Line 1: | ||
====== Elektronik Grundlagen ====== | ====== Elektronik Grundlagen ====== | ||
===== Spannung, Strom, Widerstand ===== | ===== Spannung, Strom, Widerstand ===== | ||
- | * Spannung in V (Volt), 0V (GND, Ground) 3.3V auf dem ESP32 (plus 5V (VIN) vom USB). (Analogie: Wasserdruck, | + | * Spannung |
- | * Strom in A (Ampère), max 10-20mA auf den Pins (Analogie: Wasserfluss (Liter pro Sekunde)) | + | * Strom $I$ in A (Ampère), max 10-20mA auf den Pins (Analogie: Wasserfluss (Liter pro Sekunde)) |
- | * Widerstand in $\Omega$ (Ohm). Z.B. typischer Vorwiderstand für LED: 220$\Omega$. (Analogie: Rohrdicke (grosser Widerstand ist dünnes Rohr)). | + | * Widerstand |
Es gilt: | Es gilt: | ||
$$U = R \cdot I \qquad R = \frac{U}{I} \qquad I = \frac{U}{R}$$ | $$U = R \cdot I \qquad R = \frac{U}{I} \qquad I = \frac{U}{R}$$ | ||
Line 14: | Line 14: | ||
* Widerstände addieren sich. | * Widerstände addieren sich. | ||
* Spannung wird aufgeteilt -> Potentiometer, | * Spannung wird aufgeteilt -> Potentiometer, | ||
- | Beispiel: | + | Beispiele: |
* U=3.3V, R1=220$\Omega$, | * U=3.3V, R1=220$\Omega$, | ||
+ | * Ein Photoresistor hat einen Widerstand von 250$\Omega$ bei Vollicht bis 50k$\Omega$ bei Dunkelheit. Dieser wird in Serie mit einem 10k$\Omega$ Widerstand geschaltet und mit 3.3V versorgt. In welchem Bereich variiert die Spannung zwischen den beiden Widerständen? | ||
+ | |||
+ | ==== Photoresistor testen ==== | ||
+ | Bauteile: ESP32, Photoresistor, | ||
+ | |||
+ | {{ : | ||
+ | |||
+ | <code c++ photoresistor.ino> | ||
+ | #define APIN 34 | ||
+ | |||
+ | void setup() { | ||
+ | Serial.begin(115200); | ||
+ | } | ||
+ | |||
+ | void loop() { | ||
+ | int value = analogRead(APIN); | ||
+ | Serial.printf(" | ||
+ | delay(100); | ||
+ | } | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | Mehr zu den ADC (analog-digital-converter) des ESP32: https:// | ||
+ | |||
+ | Und noch viel genauer: https:// | ||
+ | |||
+ | ==== Aufgabe ==== | ||
+ | Erweitern Sie den Test-Sketch, | ||
+ | <code txt> | ||
+ | 986 ergibt U=0.79V, I=0.08mA, R=31541 | ||
+ | 2559 ergibt U=2.06V, I=0.21mA, R=6006 | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | |||
+ | |||
+ | <hidden Lösungsvorschlag> | ||
+ | <code c++> | ||
+ | void loop() { | ||
+ | int value = analogRead(APIN); | ||
+ | float u = 3.3*value/ | ||
+ | float i = u/10000.0; | ||
+ | int r = (3.3-u)/i; | ||
+ | Serial.printf(" | ||
+ | delay(100); | ||
+ | } | ||
+ | </ | ||
+ | </ | ||
+ | |||
+ | ===== Potentiometer ===== | ||
+ | Ein Potentiometer hat zwischen den äusseren Anschlüssen einen konstanten Widerstand (z.B. 10k$\Omega$). Der Anschluss dazwischen teilt den Gesamtwiderstand variabel zwischen 0 und dem Gesamtwiderstand. | ||
+ | |||
+ | ===== Dioden ===== | ||
+ | Eine Diode lässt Strom nur eine Richtung durch. Bei Leuchtdioen ist das lange Bein der Plus-Pol, beim Minuspol sind die Dioden oft " | ||
+ | Dioden sind wie eine Schleuse, die sich nur in eine Richtung öffnen lässt. Dafür braucht es aber eine minimale Spannung (typischwerweise 1.5V bis 3V für rote bis blaue LEDs). Ist die Spannung überschritten, | ||
+ | Ziel wäre es, ein Spannungs/ | ||
+ | {{ : | ||