Der micro:bit steuert die Discolichter

Wir wollen hier mindestens 3 LEDs mit unterschiedlichen Farben zum Leuchten, Blinken, … bringen.
Damit lassen sich viele bunten Leuchteffekte realisieren.

Zuerst schauen wir uns an, wie eine LED mittels micro:bit angesteuert werden kann. Dazu kurz ein Ausflug in die Welt der Leuchtdiode (LED = engl. light emitting diode). Eine LED hat zwei Anschlüsse, wobei hier wichtig ist, dass man das „lange Beinchen“ mit dem Pluspol der Spannungsquelle und das „kurze Beinchen“ mit dem Minuspol verbindet.
Dies ist eine „blaue LED“; also eine Leuchtdiode, die blaues Licht aussendet, wenn sie korrekt angeschlossen wird. In der Abbildung ist der rechte Anschluss das „lange Beinchen“. Ist die Spannung an diesem Anschluss höher als am anderen, so kann Strom fließen und die LED leuchtet. Damit jedoch sowohl die LED als auch der micro:bit geschützt sind, bauet man meist einen sogenannten Vorwiderstand in den Stromkreis ein. In unserem Fall hat dieser einen Wert von 100 W.

Schaltung mit einer LED

Wir verwenden ein breadboard, da wir die Schaltung im nächsten Schritt zu 3 LEDs ausbauen.

Ein Kabel geht vom PIN 0 zum „langen Beinchen“ der LED. Das „kurze Beinchen“ ist mit dem Vorwiderstand verbunden. Der zweite Anschluss des Vorwiderstandes ist über die Leitung im breadboard mir dem Ground (GND) des micro:bits verbunden, sodass ein geschlossener Stromkreis entsteht. Geschlossen deswegen, da ja die Pins des micro:bits intern mit einander verbunden sind bzw. durch ein passendes Programm verbunden werden.

Nun werden wir noch ein Programm schreiben, sodass für 200 ms eine Spannung von 3,3 V am PIN 0 liegt. Und dann eine Spannung von 0 V am PIN 0 auch für 200 ms. Diese Blöcke stecken wir in eine „dauerhaft“-Klammer, sodass die LED blau blinkt.

Hier nun das Programm.
Unter „Fortgeschritten“ finden wir das Menu „Pins“ und dort den Befehl zum Setzen des digitalen Wertes des Pins. Der digitale Wert kann 0 oder 1 sein. 0 bedeutet die selbe Spannung wie GND und 1 bedeutet 3,3 V.
Ist der Wert auf 1, dann kann Strom durch die LED fließen, da die Spannung am „langen Beinchen“ um 3,3 V höher als am kürzeren ist. Ist der digitale Wert 0, dann sind die Spannungen and en Beinchen gleich und es fließt kein Strom und die LED ist/wird dunkel. Durch den Wechsel von 1 auf 0 und wieder auf 1 und wieder … nach jeweils 200 ms

Schaltung mit drei LEDs

Wir haben nun noch 2 weitere LEDs (eine grüne und eine rote) und 2 passende Vorwiderstände wie in der Abbildung zu sehen hinzugefügt. Die LEDs sind so angeschlossen, dass das „lange Beinchen“ mit jeweils einem Pin des micro:bits direkt verbunden ist, während das „kurze Beinchen“ über den Vorwiderstand mit GND verbunden ist.

Unser erstes Programm wird nun ähnlich sein, wie mit einer LED. Die blaue und grüne LED wechseln sich sozusagen beim Blinken ab. Ist die blaue hell, ist die grüne dunkel und umgekehrt.
Die rote LED lassen wir „zufällig“ leuchten. Dazu verwenden wir einen weiteren Block für die Ansteuerung von Pins und den Zufallszahlengenerator.

Wir oben beschrieben sollen die blaue und grüne LED abwechselnd blinken. Sowas nennt man auch Wechselblinker. Dies lässt sich einfach aus dem Programm von oben erweitern. Die beiden Befehle zum Setzen des digitalen Wertes von PIN1 sind schnell eingefügt.

Die rote LED soll nicht richtig blinken, sondern ihre Helligkeit zufällig alle 200 ms ändern. Dies geht gut mit dem Befehl zum Setzen des analogen Wertes eines Pins. Dieser kann zwischen 0 (Spannung = GND) und 1023 (Spannung = 3,3 V) liegen.
Unter Mathematik finden wir „wähle eine zufällige Zahl zwischen … und .. „

Natürlich sind hier beim Ansteuern der LEDs deiner Phantasie keinerlei Grenz gesetzt. Probiere einfach verschiedene Ideen aus.