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MPK2023>Kapest: /* 5-Tasten abfragen */

2024-01-21T11:07:29Z

5-Tasten abfragen

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= Was bietet uns die Klasse Pin?=
In Micropython ist der Zugriff auf die Hardware als Klasse implementiert. Für jeden Pin wird dementsprechend eine Instanz der Klasse Pin angelegt. Diese enthält die Einstellungen und die Daten des Pin.



== Im Raspi Pico Microphyton:==
<pre>
>>> import machine
>>> dir(machine.Pin)
['__class__', '__name__', 'value', '__bases__', '__dict__', 'ALT', 'ALT_GPCK', 'ALT_I2C', 'ALT_PIO0', 'ALT_PIO1',
'ALT_PWM', 'ALT_SIO', 'ALT_SPI', 'ALT_UART', 'ALT_USB', 'IN', 'IRQ_FALLING', 'IRQ_RISING', 'OPEN_DRAIN',
'OUT', 'PULL_DOWN', 'PULL_UP', 'board', 'cpu', 'high', 'init', 'irq', 'low', 'off', 'on', 'toggle']
</pre>

= Pins initialisieren.=
So sieht eine umfangreiche Initialisierung aus:
<pre>my_pin = machine.Pin(id, mode=- 1, pull=- 1, *, value=None, drive=0, alt=- 1)</pre>
=== Üblicherweise reicht diese Kurzform:===
<pre>from machine import Pin
p0 = Pin(0, Pin.OUT)
p2 = Pin(2, Pin.IN, Pin.PULL_UP)</pre>
=== Bedeutung der Parameter:===
; id
: Nummer des Pin (GPIOxx)
; mode
: Pin.IN, Pin.OUT, Pin.OPEN_DRAIN [[Open Collector / Open Drain]]
; pull
: None, Pin.PULL_UP, Pin.PULL_DOWN [[PullUp / PullDown]]

=== Methoden von Pin===

; Pin.init(mode=- 1, pull=- 1, *, value=None, drive=0, alt=- 1)
: Neuinitialisierung des Pins unter Verwendung der angegebenen Parameter.
; Pin.value(x)
: Diese Methode ermöglicht das Setzen und Lesen des Pins. Wird x (0 oder 1) angegeben wird der Pin darauf gesetzt. Ohne x wird der Wert des Pins ausgelesen. [[Verhalten von Pin.value()]]
; Pin.high()
: Setzt den Pin auf 1. '''Nicht ESP32!'''
; Pin.low()
: Setzt den Pin auf 0. '''Nicht ESP32!'''
; Pin.off()
: Setzt den Pin auf 0.
; Pin.on()
: Setzt den Pin auf 1.
; Pin.toggle()
: Pin invertieren. '''Nur Raspberry Pi Pico.''' Nicht bei docs.micropython.org erwähnt.

= Pins als Ausgang=

<pre>
from machine import Pin

pin_von_led = 22
led_pin = Pin(pin_von_led, Pin.OUT)
led_pin.value(0)
</pre>

== LED ansteuern.==

* Anschaltung
** nach Vcc
** nach GND

* Software

== LED blinken lassen.==

So findet man es zu Abtippen:

<pre>
while True:
led_pin.value(1)
sleep_ms(500)
led_pin.value(0)
sleep_ms(500)
</pre>

Hier eine Alternative:

<pre>
while True:
if led_pin.value() == 0:
led_pin.value(1)
else:
led_pin.value(0)
sleep_ms(500)
</pre>

Mit der toggle.Methode:

<pre>
while True:
led_pin.toggle()
sleep_ms(500)
</pre>

=== toggle / XOR '^'===
XOR ist eine logische Vernüpfung die nur 1 ergibt, wenn a '''oder''' b 1 ist, wenn a '''und''' b 1 sind wird 0 ausgegeben.

{| class="wikitable" style="margin-left: 50px;"
|+ XOR Verknüpfung
|-
! A !! B !! Q
|-
| 0 || 0 || 0
|-
| 1 || 0 || 1
|-
| 0 || 1 || 1
|-
| 1 || 1 || 0
|}
===== Übung:=====
<pre>
>>> pin_x = 0
>>> pin_x = pin_x ^ 1
>>> pin_x
1
>>> pin_x = pin_x ^ 1
>>> pin_x
0
>>>
</pre>
Als konkretes Beispiel:
<pre>
# mit toggle-Methode

led_pin.toggle()

# ohne toggle-Methode
# mit bitwise xor

led_pin.value(led_pin.value()^1)
</pre>

== LED dimmen.==

Das Dimmen einer LED unterscheidet sich vom Blinken nur durch die Umschaltgeschwindigkeit.
Sobald unser Auge den Wechel nicht mehr wahrnimmt, wird das Impuls-Pausen-Verhältnis in Helligkeit umgesetzt.

===== Übung:=====
* Schreibt ein Programm mit dem die Helligkeit der LED verändert werden kann.
** Ändert dazu den Wert von sleep_ms() auf 10 und 1.
** Die Helligkeit wird nicht im laufenden Programm geändert. Dazu wird das Programm gestoppt. Entsprechende Werte im Script geändert und neu gestartet.
** Ersetzt sleep_ms() durch sleep_us() und passt den Wert an.

= Pins als Eingang=
== Taster abfragen.==
[[Taster anschließen]]
=== Taster abfragen===

<pre>
from machine import Pin

pin_center = 15
button = Pin(pin_center, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)
button.value()
0

# nun bei gedrückter Taste
button.value()
1
</pre>

===== Übung:=====
* Schreibe ein Programm, das die LED leuchten lässt wenn der Taster gedrückt ist.

===== Übung:=====
* Schreibe ein Programm, dass beim ersten Tastendruck die LED einschaltet und beim nächsten sie wieder ausschaltet.

=== Taster entprellen===

<pre>
# button_6.py

from machine import Pin
from time import sleep_ms

pin_center = 15
pin_led = 22

button = Pin(pin_center, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)
led = Pin(pin_led, Pin.OUT)

while True:
while not button.value():
pass
sleep_ms(15)
if button.value():
led.toggle()
while button.value():
pass
</pre>

===== Übung:=====
* Übung 1:
** Schreibe ein Programm bei dem Du mit der Taste die Blinkfrequenz verändern kannst.
*** max: 1000ms, min: 100ms, step: 100ms.
* Übung 2:
** Schreibe ein Programm bei dem Du mit der Taste die Helligkeit verändern kannst.
*** max. 100%, min: 0%., step: 10%.

== 5-Tasten abfragen==
Zur Einführung betrachten wir was hinter den Kulissen passiert:
[[Das Objekt Pin|Das Objekt Pin]]
 
<pre>
# meine_funktionen.py
#
# Sammlung nützlicher Funktionen
#
# Version: 00.00.01
# Datum: 17.01.2024
# Autor: Peter Stöck
#
# Nach Ideen von:
# Andreas Günther,
#

from machine import Pin
from time import sleep_ms

####################################################################
# Tastenfunktionen
####################################################################

#
# Taster init
#
b_up = Pin(11, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)
b_down = Pin(14, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)
b_left = Pin(12, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)
b_right = Pin(13, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)
b_ok = Pin(15, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)

# Die Pins für das Demoboard
MPDB_BUTTONS = (b_up, b_down, b_left, b_right, b_ok)

# get_button(buttons)
# buttons muss iterierbar sein!
# wartet auf einen Tastendruck
# und gibt den Namen der Taste zurück.

def get_button(buttons):
while True:
for i in buttons:
if i.value():
sleep_ms(30)
if i.value():
while i.value():
pass
return i

# Anwendung:
# import meine_funktionen as mf
# mf.get_button(MPDB_BUTTONS)
#
# Wenn das zuviel Schreibkram ist:
# get_b = mf.get_button
# get_b()
#

# ----------------------------------------------------------------------

# button_pressed(MPDB_BUTTONS)
# Prüft ob eine Taste gedrückt ist.
# liefert True/False zurück.
# buttons muss iterierbar sein!

def button_pressed(buttons):
pressed = False
for b in buttons:
if b.value():
pressed = True
return pressed

# ----------------------------------------------------------------------

# get_button_2(MPDB_BUTTONS)
# wartet bis alle Tasten losgelassen sind
# und wartet dann auf einen Tastendruck.
# Kehrt zurück, sobald ein Tastendruck
# erkannt wurde.

def get_button_2(buttons):
pressed = True
while pressed:
pressed = False
for b in buttons:
if b.value():
pressed = True
sleep_ms(30) # Prellen abwarten
while True:
for i in buttons:
if i.value():
sleep_ms(30)
if i.value():
return i

</pre>

== Buzzer==
Das Demoboard enthält auch einen Buzzer. Hier ein kleines Programm, das ihm einen Ton entlockt:
<pre>
import machine
import time

buzz = machine.Pin(10, machine.Pin.OUT)
freq = 440
verz = int(1/freq/2 * 1E6)

while True:
buzz.value(1)
time.sleep_us(verz)
buzz.value(0)
time.sleep_us(verz)
</pre>

== Nähere Betrachtung des Objektes Pin==

[[Das Objekt Pin|Das Objekt Pin]]

==Navigation==
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21. Lektion: Pin's - Versionsgeschichte

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