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2.9 Fühle den Magnetismus

Der gebräuchlichste Typ eines Reed-Schalters besteht aus einem Paar magnetisierbarer, flexibler Metallzungen, deren Enden bei geöffnetem Schalter durch eine kleine Lücke getrennt sind.

Ein Magnetfeld, erzeugt entweder durch einen Elektromagneten oder einen Permanentmagneten, führt dazu, dass sich die Zungen anziehen und somit einen elektrischen Stromkreis schließen. Die Federkraft der Zungen bewirkt, dass sie sich trennen und den Stromkreis unterbrechen, sobald das Magnetfeld erlischt.

Ein typisches Anwendungsbeispiel für einen Reed-Schalter ist die Überwachung des Öffnens von Türen oder Fenstern in einer Alarmanlage.

Benötigte Komponenten

Für dieses Projekt werden die folgenden Komponenten benötigt.

Ein Komplettset zu kaufen, ist definitiv praktisch. Hier ist der Link:

Name

ARTIKEL IN DIESEM SET

LINK

Kepler Kit

450+

Kepler Ultimate Kit

Die Teile können auch einzeln über die folgenden Links erworben werden.

SN

KOMPONENTE

ANZAHL

LINK

1

Den Pico W kennenlernen

1

KAUFEN

2

Micro-USB-Kabel

1

3

Steckbrett

1

KAUFEN

4

Jumperkabel

Mehrere

KAUFEN

5

Widerstand

1(10KΩ)

KAUFEN

6

Reedschalter

1

Schaltplan

sch_reed

Standardmäßig ist GP14 niedrig; der Wert wird hoch, sobald ein Magnet in der Nähe des Reed-Schalters ist.

Der 10K-Widerstand dient dazu, GP14 auf einem konstant niedrigen Level zu halten, wenn kein Magnet in der Nähe ist.

Verdrahtung

wiring_reed

Code

Bemerkung

  • Öffnen Sie die Datei 2.9_feel_the_magnetism.py im Verzeichnis kepler-kit-main/micropython oder kopieren Sie diesen Code in Thonny und klicken Sie auf „Aktuelles Skript ausführen“ oder drücken Sie einfach F5.

  • Vergessen Sie nicht, den „MicroPython (Raspberry Pi Pico)“-Interpreter in der rechten unteren Ecke auszuwählen.

  • Für ausführliche Anleitungen beachten Sie bitte Code direkt öffnen und ausführen.

import machine
import utime
reed = machine.Pin(14, machine.Pin.IN)
while True:
    if reed.value() == 1:
        print("There are magnets here!!")
        utime.sleep(1)

Läuft der Code, wird GP14 hoch, wenn ein Magnet in der Nähe des Reed-Schalters ist, ansonsten niedrig. Ganz wie der Knopf im Kapitel 2.5 Tastenwert auslesen.

Mehr erfahren

Dieses Mal haben wir eine flexible Art der Schalterbenutzung erprobt: Unterbrechungsanfragen, auch IRQs genannt.

Stellen Sie sich zum Beispiel vor, Sie lesen Seite für Seite ein Buch, als wäre ein Programm einen Thread am Ausführen. Plötzlich kommt jemand und stellt Ihnen eine Frage, unterbricht also Ihre Lektüre. Diese Person führt die Unterbrechungsanfrage aus: Sie sollen kurz stoppen, die Frage beantworten und dann Ihre Lektüre fortsetzen.

Die Unterbrechungsanfragen in MicroPython funktionieren ähnlich, sie erlauben bestimmten Aktionen, das Hauptprogramm zu unterbrechen.

Bemerkung

  • Öffnen Sie die Datei 2.9_feel_the_magnetism_irq.py im Verzeichnis kepler-kit-main/micropython oder kopieren Sie diesen Code in Thonny und klicken Sie auf „Aktuelles Skript ausführen“ oder drücken Sie einfach F5.

  • Vergessen Sie nicht, den „MicroPython (Raspberry Pi Pico)“-Interpreter in der rechten unteren Ecke auszuwählen.

  • Für ausführliche Anleitungen beachten Sie bitte Code direkt öffnen und ausführen.

import machine
import utime

reed_switch = machine.Pin(14, machine.Pin.IN)

def detected(pin):
    print("Magnet!")

reed_switch.irq(trigger=machine.Pin.IRQ_RISING, handler=detected)

Zunächst wird eine Callback-Funktion detected(pin) definiert, die als Unterbrechungsbehandler dient. Sie wird ausgeführt, wenn eine Unterbrechungsanfrage ausgelöst wird. Dann wird im Hauptprogramm eine Unterbrechungsanfrage eingerichtet, die aus zwei Teilen besteht: dem trigger und dem handler.

Im Programm ist trigger IRQ_RISING, was bedeutet, dass der Wert des Pins von niedrig auf hoch wechselt (also beim Tastendruck).

handler ist detected, die vorher definierte Callback-Funktion.

  • machine.Pin.irq - Micropython Docs <https://docs.micropython.org/en/latest/library/machine.Pin.html#machine.Pin.irq>