5.1 Lesen des Tasterwerts

In diesem interaktiven Projekt werden wir uns in die Welt der Tastersteuerung und LED-Manipulation begeben.

Das Konzept ist einfach, aber effektiv. Wir werden den Zustand eines Tasters lesen. Wenn der Taster gedrückt wird, registriert er ein hohes Spannungsniveau oder einen ‚hohen Zustand‘. Diese Aktion löst dann das Aufleuchten einer LED aus.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Kit zu kaufen, hier ist der Link:

Name	ARTIKEL IN DIESEM KIT	LINK
ESP32 Starter Kit	320+	ESP32 Starter Kit

Sie können sie auch separat über die untenstehenden Links kaufen.

KOMPONENTENVORSTELLUNG	KAUF-LINK
ESP32 WROOM 32E	BUY
ESP32-Kameraerweiterung	-
Steckbrett	BUY
Überbrückungsdrähte	BUY
Widerstand	BUY
LED	BUY
Taste	BUY

Verfügbare Pins

• Verfügbare Pins

  Hier ist eine Liste der verfügbaren Pins auf dem ESP32-Board für dieses Projekt.

  Für Eingang	IO14, IO25, I35, I34, I39, I36, IO18, IO19, IO21, IO22, IO23
  Für Ausgang	IO13, IO12, IO14, IO27, IO26, IO25, IO33, IO32, IO15, IO2, IO0, IO4, IO5, IO18, IO19, IO21, IO22, IO23

• Bedingte Verwendung Pins (Eingang)

  Die folgenden Pins haben eingebaute Pull-up- oder Pull-down-Widerstände, sodass externe Widerstände nicht erforderlich sind, wenn sie als Eingangspins verwendet werden:

  Bedingte Verwendung Pins	Beschreibung
  IO13, IO15, IO2, IO4	Hochziehen mit einem 47K-Widerstand setzt den Wert standardmäßig auf hoch.
  IO27, IO26, IO33	Hochziehen mit einem 4.7K-Widerstand setzt den Wert standardmäßig auf hoch.
  IO32	Herunterziehen mit einem 1K-Widerstand setzt den Wert standardmäßig auf niedrig.

• Strapping Pins (Eingang)

  Strapping-Pins sind eine spezielle Gruppe von Pins, die verwendet werden, um bestimmte Boot-Modi während des Gerätestarts (d.h., Einschalt-Reset) zu bestimmen.

  Strapping Pins

  IO5, IO0, IO2, IO12, IO15

  Generell wird nicht empfohlen, sie als Eingangspins zu verwenden. Wenn Sie diese Pins verwenden möchten, berücksichtigen Sie den potenziellen Einfluss auf den Boot-Vorgang. Weitere Details finden Sie im Abschnitt Strapping-Pins.

Schaltplan

Um eine ordnungsgemäße Funktionalität zu gewährleisten, verbinden Sie eine Seite des Taster-Pins mit 3,3V und die andere Seite mit IO14. Wenn der Taster gedrückt wird, wird IO14 auf hoch gesetzt, was dazu führt, dass die LED aufleuchtet. Wird der Taster losgelassen, kehrt IO14 in seinen schwebenden Zustand zurück, der entweder hoch oder niedrig sein kann. Um ein stabiles niedriges Niveau zu gewährleisten, wenn der Taster nicht gedrückt ist, sollte IO14 über einen 10K-Pull-Down-Widerstand mit GND verbunden werden.

Verdrahtung

Bemerkung

Ein Vier-Pin-Taster ist in H-Form gestaltet. Wenn der Taster nicht gedrückt ist, sind die linke und rechte Pins getrennt, und es kann kein Strom zwischen ihnen fließen. Wenn der Taster jedoch gedrückt wird, werden die linke und rechte Pins verbunden, wodurch ein Stromweg entsteht.

Code

Bemerkung

• Sie können die Datei 5.1_button.ino unter dem Pfad esp32-starter-kit-main\c\codes\5.1_button öffnen.

• Nachdem Sie das Board (ESP32 Dev Module) und den entsprechenden Port ausgewählt haben, klicken Sie auf den Upload-Knopf.

• „Unbekanntes COMxx“ wird immer angezeigt?

Nachdem der Code erfolgreich hochgeladen wurde, leuchtet die LED auf, wenn Sie den Taster drücken, und geht aus, wenn Sie ihn loslassen.

Gleichzeitig können Sie den Seriellen Monitor in der oberen rechten Ecke öffnen, um den Wert des Tasters zu beobachten. Wenn der Taster gedrückt wird, wird „1“ gedruckt, ansonsten „0“.

Wie funktioniert das?

Die vorherigen Projekte beinhalteten alle das Ausgeben von Signalen, entweder in Form von digitalen oder PWM-Signalen.

Dieses Projekt beinhaltet das Empfangen von Eingangssignalen von externen Komponenten zum ESP32-Board. Sie können das Eingangssignal über den Seriellen Monitor in der Arduino IDE einsehen.

1. In der setup() Funktion wird der Taster-Pin als input und der LED-Pin als output initialisiert. Die serielle Kommunikation wird ebenfalls mit einer Baudrate von 115200 gestartet.

   void setup() {
       Serial.begin(115200);
       // initialize the button pin as an input
       pinMode(buttonPin, INPUT);
       // initialize the LED pin as an output
       pinMode(ledPin, OUTPUT);
   }
   

   • Serial.begin(speed): Legt die Datenrate in Bits pro Sekunde (Baud) für die serielle Datenübertragung fest.

     • speed: in Bits pro Sekunde (Baud). Erlaubte Datentypen: long.

2. In der loop() Funktion wird der Zustand des Tasters gelesen und in der Variablen buttonState gespeichert. Der Wert von buttonState wird mit Serial.println() in den Seriellen Monitor gedruckt.

   void loop() {
       // read the state of the button value
       buttonState = digitalRead(buttonPin);
       Serial.println(buttonState);
       delay(100);
       // if the button is pressed, the buttonState is HIGH
       if (buttonState == HIGH) {
           // turn LED on
           digitalWrite(ledPin, HIGH);
   
       } else {
           // turn LED off
           digitalWrite(ledPin, LOW);
       }
   }
   

   Wenn der Taster gedrückt und der buttonState HIGH ist, wird die LED eingeschaltet, indem der ledPin auf HIGH gesetzt wird. Andernfalls wird die LED ausgeschaltet.

   • int digitalRead(uint8_t pin);: Um den Zustand eines als EINGANG konfigurierten Pins zu lesen, wird die Funktion digitalRead verwendet. Diese Funktion gibt den logischen Zustand des ausgewählten Pins als HIGH oder LOW zurück.

     • pin auswählen GPIO

   • Serial.println(): Druckt Daten an den seriellen Port als lesbaren ASCII-Text, gefolgt von einem Wagenrücklaufzeichen (ASCII 13 oder ‚r‘) und einem Zeilenumbruchzeichen (ASCII 10 oder ‚n‘).