Microcontroller Arduino

[Moe K. (moe123)]

Sehr geehrte Damen und Herren,

ich habe dieses Jahr Elektrotechnik als Schwerpunkt und wir sind gerade 
bei Arduino und digital Elektrotechnik,  leider habe ich nicht so viel 
Erfahrung damit und ich habe versucht im Internet Informationen zu 
sammeln aber ist irgendwie noch nicht klar, unsere Lehrer hat uns die 
beiden Aufgaben gegeben damit wir  für die Arbeit vorbereiten können , 
ich habe versucht beide Aufgaben zu machen aber , Aufgabe 1 war sehr 
schwer für mich ich weiß nicht wie ich damit anfangen sollte und Aufgabe 
2 war irgendwie einfach aber ich weiß nicht ,ob das richtig ist.... 
könnte jemand Vllt. Bitte mir helfen Aufgabe 2 korrigieren falls es 
falsch ist und Aufgabe 1 mir zeigen wie ich das machen kann. Danke danke 
im voraus  :)

[Stefan F. (Gast)]

Wenn du es ernst meinst, schreibe die Aufgabe ab. Dein Foto kann man 
kaum erkennen.

Was ist denn an der ersten Aufgabe unklar? Weißt du, wie man solche 
Diagramme zeichnet?

Diene Befehle zur Aufgabe 2 sind falsch. DigitalRead und DigitalWrite 
dieses nicht dazu, die Pins zu konfigurieren. Außerdem hast du nicht die 
Pin-Bezeichnungen als Parameter angegeben.

Ich würde Dir empfehlen, ein paar Arduino Boards und Bauteile zu kaufen, 
um das in echt auszuprobieren.

[Moe K. (moe123)]

Aufgabe 1:
Erstellen Sie für ein Rolltor, welches über zwei Taster(Auf/Zu), zwei 
Endlagenschalter (Ist Auf/Ist Zu) und einem Sicherheitsschalter hat, ein 
Programmablaufplan zur Steuerung. Die Aufgabe des Sicherheitsschalter 
ist es zu erkennen, das während der Torbewegung kein Hindernis im 
Torbereich ist. Es soll möglich sein das Tor in der Bewegung durch 
drücken eines Tasters zu stoppen.

Aufgabe 2:
Gegeben sind der Arduino und die zusehenden Bauteile. Verschalten Sie 
den Arduino so, dass am PIN 3 und 4 jeweils eine LED und am PIN 10 ein 
Taster angeschlossen ist. Ergänzen Sie die Schaltung durch entsprechende 
Widerstände, wo sie nötig sind und schreiben Sie die Befehle, die zur 
Initialisierung der  Pins notwendig sind.

[Wolfgang (Gast)]

Moe K. schrieb:
> Bitte mir helfen Aufgabe 2 korrigieren falls es
> falsch ist und Aufgabe 1 mir zeigen wie ich das machen kann.

Waren bei euch schon Schaltpläne und die Schaltzeichen für LEDs und 
Taster dran?

p.s.
Papier ist weiss. Das solltest du deinem Bildaufzeichnungsgerät oder 
wenigstens deiner Bildaufbereitungssoftware mal beibringen.

[Alex G. (dragongamer)]

Verwirrt dich bei Aufgabe 1 der "Sicherheitsschalter"?
Musste auch kurz überkegen was damit gemeint sein könnte. 
Höchstwahrscheinlich eine Vorrichtung am Garagentoor das bei Gegendruck 
(durch ein Hinderniss) wie ein Schalter schließt.
D.h. der hätte so ziemlich die selbe Aufgabe wie der Not-Aus-Knopf auf 
den sich der letzte Satz bezieht.

Schau dir an wie Programmablaufpläne aussehen. Das ist relativ 
trivial...

[Wolfgang (Gast)]

Alex G. schrieb:
> Höchstwahrscheinlich eine Vorrichtung am Garagentoor das bei Gegendruck
> (durch ein Hinderniss) wie ein Schalter schließt.

Ein Sicherheitsschalter, der bei Kollision schließt, ist ein 
Sicherheitsrisiko und UNFUG.
Sicherheitsschalter müssen grundsätzlich Öffner (n.c.) sein.

[Moe K. (moe123)]

Wolfgang schrieb:
> Moe K. schrieb:
>> Bitte mir helfen Aufgabe 2 korrigieren falls es
>> falsch ist und Aufgabe 1 mir zeigen wie ich das machen kann.
>
> Waren bei euch schon Schaltpläne und die Schaltzeichen für LEDs und
> Taster dran?
>

 Danke für die info und Nein unser Lehrer macht das immer so, dass er 
die Aufgabe gibt und wir müssen selber im Internet recherchieren und 
versuchen zu machen danach erklärt er das ..... :(
Ich habe versucht bei Aufgabe 1 , ich kann es wirklich nicht und Aufgabe 
2 die Pins und Taster und LEDs war einfach zu verbinden aber mein 
Problem ist halt die Befehle dafür zu schreiben......also wir haben die 
noch nie im unsere Klasse besprochen und ich möchte die Aufgaben richtig 
haben damit ich meine mündliche Note verbessern kann. Aufjedenfall 
Dankeschön für eure Rückmeldungen  :)))

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

Moe K. schrieb:
> ich möchte die Aufgaben richtig
> haben damit ich meine mündliche Note verbessern kann.

Und was springt für uns dabei raus? Bekommen wir dann auch eine bessere 
Note?
Oder wirst du alle Helfer namentlich nennen?

Aufgabe 1:
Schau dir andere Programmablaufpläne und guck, wie dort einzelne 
Schritte, Schleifen und Verzweigungen umgesetzt sind.

Dann machst du dir Gedanken, was in welcher Reihenfolge passieren muss, 
damit die Torsteuerung funktioniert. Erstmal in Textform oder als 
einfaches Flussdiagramm

Start -> Taster gedrückt? -> Tor zu/auf -> ...

Dann kannst du ja mal auf eigene Faust ein Diagramm erstellen, dass 
vielleicht so aussieht, wie die anderen, die du im Internet findest. 
Dann können wir dir sagen, ob du auf dem richtigen Weg bist und wo evtl. 
Fehler sind.

Aufgabe 2:
Schau auf Arduino.cc in die Reference. Oder guck dir ganz einfache 
Programm-Beispiele an, die mit LEDs und Tastern funktionieren.
Die Befehle sind "menschenlesbar" und meist erkennt man auch schon ohne 
die Kommentare zu den Befehlen, wofür sie verantwortlich sind.

Allein das LED-Blink-Programm liefert schon viele Hinweise darauf und da 
Programmiersprachen logisch aufgebaut sind, kann man von der LED sogar 
recht einfach auf die Taster extrapolieren.

[M. K. (sylaina)]

Wolfgang schrieb:
> Alex G. schrieb:
>> Höchstwahrscheinlich eine Vorrichtung am Garagentoor das bei Gegendruck
>> (durch ein Hinderniss) wie ein Schalter schließt.
>
> Ein Sicherheitsschalter, der bei Kollision schließt, ist ein
> Sicherheitsrisiko und UNFUG.
> Sicherheitsschalter müssen grundsätzlich Öffner (n.c.) sein.

Wo steht das? Der Vorteil, wenn sie Öffner sind, ist mir klar aber wo 
steht bitte schön, dass sie Öffner sein müssen?

[Stefan F. (Gast)]

Wolfgang schrieb:
> Ein Sicherheitsschalter, der bei Kollision schließt, ist ein
> Sicherheitsrisiko und UNFUG.
> Sicherheitsschalter müssen grundsätzlich Öffner (n.c.) sein.

Für die Aufgabe ist das doch völlig egal, ob es nun ein Öffner oder 
Schließer ist. Es geht hier nicht um Sicherheitstechnik, sondern darum, 
einen Programmablaufplan zu erstellen.

Da steht dann sinngemäß drin "Wenn Sicherheitsschalter betätigt, dann 
...".

Ein einem Programmablaufplan haben Begriffe wie HIGH, LOW, Kontakt offen 
und Kontakt geschlossen nichts zu suchen. Wie die Signale elektrisch 
dargestellt werden, gehört nicht in den Programmablaufplan.

[Sebastian R. (sebastian_r569)]

M. K. schrieb:
> Wo steht das? Der Vorteil, wenn sie Öffner sind, ist mir klar aber wo
> steht bitte schön, dass sie Öffner sein müssen?

IEC/EN 60947-5-1, Anhang K

Demnach sind Positionsschalter in Anlagen als zwangsöffnend auszuführen
(heißt, selbst verschweißte Schaltkontakte werden beim Betätigen sicher 
auseinander gerissen)


Und allgemein ist es üblich, in der Steuerungstechnik bei Endschaltern, 
Not-Aussen (Plural von Not-Aus) etc. einen Öffner anzunehmen. Denn 
durchtrenne Zuleitungen oder lose Klemmverschraubungen passieren 
häufiger als Kurzschlüsse.

[Philipp G. (geiserp)]

Mir war grad langweilig, hier bitte.

void setup ()
{
  pinMode(3,OUTPUT);
  pinMode(4,OUTPUT);
  pinMode(10, INPUT);
}


void loop()
{
 
  if (digitalRead(3) == HIGH)
  {
    digitalWrite(3,HIGH); // enable led
  digitalWrite(4,HIGH); // enalbel led 
  }
}

[Wolfgang (Gast)]

M. K. schrieb:
> Wo steht das?

Das sagt einem schon der gesunde Menschenverstand.

Wie willst du einen Fehler in der Sicherheitsschaltung (z.B. Kabelbruch) 
erkennen, wenn nur im Fehlerfall ein Strom durch den Schalter fließt.

Das andere Argument, speziell bei NOT-Ausschaltern, ist rein praktischer 
Art: Alle Schalter/Taster mit "normal close" kannst du in Serie schalten 
und hast dann eine Oder-Schaltung mit minimalem Aufwand, die auslöst 
sobald auch nur eins der Fehlerkriterien erfüllt ist - ganz ohne eine 
SPS mit vielen Eingängen und einem Stapel von Zertifikaten für Zulassung 
in sicherheitsrelevanten Bereichen.

[Wolfgang (Gast)]

Stefanus F. schrieb:
> Es geht hier nicht um Sicherheitstechnik, sondern darum,
> einen Programmablaufplan zu erstellen.

Für was hälst du denn einen Schalter, der bei einem Hindernis dafür 
sorgen soll, dass das Ding anhält?
Das Wort "Sicherheitsschalter" in der Aufgabenstellung sollte dich schon 
hellwach werden lassen.

[Stefan F. (Gast)]

Wolfgang schrieb:
> Das andere Argument, speziell bei NOT-Ausschaltern, ist
> rein praktischer Art: Alle Schalter/Taster mit "normal close"
> kannst du in Serie schalten
> und hast dann eine Oder-Schaltung mit minimalem Aufwand

Mit dem selben Aufwand, wie die Parallelschaltung von Tastern 
(Schließern). Ein Kabel muss so oder so dran.

[M. K. (sylaina)]

Sebastian R. schrieb:
> IEC/EN 60947-5-1, Anhang K
>
> Demnach sind Positionsschalter in Anlagen als zwangsöffnend auszuführen
> (heißt, selbst verschweißte Schaltkontakte werden beim Betätigen sicher
> auseinander gerissen)

Hm, ein Eaton Positionsschalter LS-11A-CC hat Öffner und Schließer und 
erfüllt explizit diese Norm. Wie kann das sein? Man beachte hierbei die 
Aussage, dass das ja immer Öffner sein müssen. ;)

Sebastian R. schrieb:
> Und allgemein ist es üblich, in der Steuerungstechnik bei Endschaltern,
> Not-Aussen (Plural von Not-Aus) etc. einen Öffner anzunehmen. Denn
> durchtrenne Zuleitungen oder lose Klemmverschraubungen passieren
> häufiger als Kurzschlüsse.

Und ich schrieb:

M. K. schrieb:
> Der Vorteil, wenn sie Öffner sind, ist mir klar

[Moe K. (moe123)]

Vielen vielen Dank,  das hat mir viel weiter gebracht , nochmal 
Dankeschön :))) ich habe gerade Aufgabe 1 gemacht , wobei ich mir nicht 
so ganz sicher bin , ob mein Ergebnis richtig ist. Wenn es Ihnen immer 
noch langweilig ist, wäre es nett , wenn Sie mein Ergebnis kontrollieren 
würden.

[M. K. (sylaina)]

Wolfgang schrieb:
> Das sagt einem schon der gesunde Menschenverstand.

Als ob die Normen alle mit gesunden Menschenverstand zu erklären sind. 
Ich verweise hier mal auf ein Video:

https://www.youtube.com/watch?v=8zzH0N8dZN8

Warum hat hier die vorgeschaltete Sicherheitseinrichtung nicht 
gegriffen? Oder anders gesagt: Hier ist der Schaltschrank normgerecht 
abgebrannt ;)

[Stefan F. (Gast)]

Moe K. schrieb:
> Verwackeltes Foto

Dein Anhang ist nicht lesbar. Mach mal mehr Licht - viel mehr.

[Michael B. (laberkopp)]

Philipp G. schrieb:
> if (digitalRead(3) == HIGH)

Wohl eher 10

und: Wer macht die LED wieder aus ?

Obwohl: loop() war nicht gefragt, nur setup(), also egal wie falsch der 
Inhalt von loop ist.

Die Originalschaltung von Moe mit dem Taster nach GND und internem 
pullup hätte überigens auch funktioniert.

[Wolfgang (Gast)]

M. K. schrieb:
> Hm, ein Eaton Positionsschalter LS-11A-CC hat Öffner und Schließer und
> erfüllt explizit diese Norm. Wie kann das sein? Man beachte hierbei die
> Aussage, dass das ja immer Öffner sein müssen. ;)

Die Norm erfüllt er wohl nur, wenn er normgerecht angeschlossen ist ;-)

[Clemens L. (c_l)]

Ist mit dem "&" "und" oder "oder" gemeint?

Und das manuelle Stoppen fehlt.

[M. K. (sylaina)]

Wolfgang schrieb:
> M. K. schrieb:
>> Hm, ein Eaton Positionsschalter LS-11A-CC hat Öffner und Schließer und
>> erfüllt explizit diese Norm. Wie kann das sein? Man beachte hierbei die
>> Aussage, dass das ja immer Öffner sein müssen. ;)
>
> Die Norm erfüllt er wohl nur, wenn er normgerecht angeschlossen ist ;-)

Richtig, und dabei ist es völlig egal ob man nun den Öffner oder den 
Schließer benutzt. Daher die Frage: Wo steht, dass ein 
Sicherheitsschalter zwingend immer ein Öffner sein muss? In der IEC/EN 
60947-5-1 steht das nämlich nicht. ;)

[AndereSichtweise (Gast)]

Moe K. schrieb:
> und einem Sicherheitsschalter hat, ein Programmablaufplan zur Steuerung.
> Die Aufgabe des Sicherheitsschalter ist es zu erkennen, das während der
> Torbewegung kein Hindernis im Torbereich ist.

Eventuell sehe ich das falsch, aber vielleicht ist der Begriff 
Sicherheitsschalter nicht das was ihr darunter versteht. Ich denke eher, 
dass in diesem Kontext vor allem mit

Moe K. schrieb:
> Die Aufgabe des Sicherheitsschalter ist es zu erkennen, das während der
> Torbewegung kein Hindernis im Torbereich ist.

unter Sicherheitsschalter etwas anderes als ein Druckschalter gemeint 
ist. Es steht ja nicht, dass das Tor stehen bleibt, wenn dieser betätigt 
wird, sondern dass ein Hindernis erkannt wird. Bei Garagentoren kann das 
zum einen mit dem von euch gemeinten Drucksicherheitsschalter passieren 
(z.B. an der Unterkante des Tores), oder es geschieht als Überwachung 
mittels Lichtschranken welche links und rechts von der Öffnung 
angebracht sind. Diese erkennen auch, ob ein Hindernis im Torbereich 
ist. Und da diese Aufgabe mit einem Mikrocontroller gelöst werden soll, 
ist dies als einfacher Öffner/Schliesser zu sehen. Und bei Betätigung 
die Motorbewegung ganz einfach stoppen. Der von euch gemeinte 
Sicherheitsschalter könnte ja am Mikrocontrollerprogramm vorbei z.B. der 
Motor gestoppt werden.
Oder habe ich irgendwas übersehen...?

[Alex G. (dragongamer)]

Du hast womöglich Recht aber für den TE ist das wieder irrelevant, denn 
in einem Programmablaufplan steht nicht drin was in Hardware und was 
über uCs realisiert wird.

Mit ziemlicher Sicherheit sind Sicherheitsnormen auch nicht der Sinn 
dieser Aufgabe.

@Moe K.
Versuch doch bitte bessere Bilder zu machen. So ist das echt bescheiden 
anzuschauen und die Lust sich damit zu befassen vergeht.
Oder benutz gleich ein UML Programm! Die sind für sowas gedacht.
Persönlich habe ich gute Erfahrungen mit StarUML gemacht.
Eventuell bekommst du über die Ausbildungsstädte aber auch eine Lizenz 
für das ebenfalls weit verbreitete MS Vision.

[Moe K. (moe123)]

So ....ich habe es nochmal abgezeichnet aber halt deutlicher . Ich hoffe 
es ist richtig..

[Stefan F. (Gast)]

Als erstes brauchst du mal eine ordentliche Arbeitsleuchte.

Dein Ablaufplan stellt vielleicht einen Ausbilder im ersten Jahrgang 
zufrieden, aber keinen Professor. Dein Ablaufplan mag funktionieren (hab 
ich nicht geprüft), aber er ist nur sehr bedingt ausbaufähig. Jede 
künftige Änderung wird unnötig kompliziert und provoziert daher Fehler. 
Wenn ich die Steuerung finanzieren müsste, würde ich das Konzept 
ablehnen ohne genauer hin zu schauen.

Was ich dort vermisse ist eine einzige Hauptschleife, in der Ereignisse 
zu Aktionen führen. Gerade das Arduino Framework unterstützt diesen 
Programmierstil durch setup() und loop().

Etwa so:

Endlosschleife Anfang
   |
   Wenn Sicherheitsschalter betätigt ---> Motor stoppen
   |
   Wenn "Stop" Taster betätigt ---> Motor stoppen
   |
   Wenn "Auf" Taster betätigt ---> Motor starten (Richtung nach oben)
   |                               + Rote Lampe an
   |                               + Grüne Lampe aus
   |
   Wenn "Ab" Taster betätigt ----> Motor starten (Richtung nach unten)
   |                               + Rote Lampe an
   |                               + Grüne Lampe aus
   |
   Wenn oberer Endschalter betätigt ----> Motor stoppen
   |                                      + Rote Lampe aus
   |                                      + Grüne Lampe an
   |
   Wenn unterer Endschalter betätigt ----> Motor stoppen
   |                                       + Rote Lampe aus          
Endlosschleife Ende

Im nächsten Schritt lernst du sinnvollerweise, wie Zustandsautomaten 
funktionieren. Darin bekommst du dann folgende Dinge hin:

- Verzögerungszeiten zwischen Richtungswechseln (ist für das Getriebe 
wichtig)
- Timer zum Erkennen von Störungen (z.B. wenn das Öffnen oder Schließen 
zu lange dauert)
- Blink-Effekte zur Anzeige von Störungen
- Timer zum automatischen Aufheben von Störungen

[Uwe C. (Firma: privat) (olmuk)]

Der Schliesser im Sicherheitskreis stellt normalerweise einen
"Meldekontakt" dar um mit der Logik zu wissen das ein 
Sicherheitsschalter betätigt wurde. Gerade sinnvoll wenn mehrere 
eigebaut sind.
Verwendet man Auswertegeräte "müssen" Öffner verschaltet sein.

Die "Sicherheit" wird mit Sicherheit leider oft falsch gemacht, fällt 
aber durch die geringe Ausfallquote der Bauteile nicht auf....