Analog Input/Output

Analog

Zusammenfassung

Bei den Analogen Inputs/Outputs ist eine Besonderheit zu beachten: Ein Analoger Input kann Schwankungen in einer Spannung messen und so 'wirkliche' analoge Werte einlesen, ein Analoger Output dagegen kann immer nur in zwei Zuständen operieren (EIN/AUS bzw. OV/5V) deswegen nutzt man für die analoge Ausgabe die sogenannte PWM. Schaut man sich die Spannungsschwankungen an, welche ein Analoger Input lesen kann, so zeichnet sich folgender Graph:

Analoger Input

An einem analogen Pin wird die Spannung von 0-5V gemessen und als Wert z.B. 8bit von 0-255 oder 10bit 0-1023 erfasst. Dabei wandelt ein Analog Digital Converter (ADC) die analogen Spannungsveränderungen in digitale Signale für den Mikroprozessor um. Je nach Auflösung des ADC entstehen so unterschiedliche Auflösungen der analogen Spannung. Dies könnte folgendermassen visualisiert werden:

Spannungsteiler

Da Analoge Sensoren nicht eine Spannung von 0-5V ausgeben, sondern einen variablen Widerstand darstellen brauchen wir einen zweiten Widerstand für eine Spannungsteiler Schaltung. Dadurch wird die Spannung von 5V in Teilspannungen entsprechend dem Verhältnis der Widerstände aufgeteilt. Die Teilspannung lässt sich zwischen den Widerständen gemäss der Spannungsformel (Ohmsches Gesetz) abgreifen. Der zweite, nicht variable Widerstand soll in der gleichen Grössenordnung sein wie der variable Widerstand.

Arduino analogRead()

Um einen der analogen Eingänge des Arduinos zu lesen nutzt man folgende Funktion:

analogRead(EINGANG); //read an analog Pin of the Arduino

Dazu muss der Pin nicht wie bei einem Digitalen Pin als INPUT definiert werden.

Links

analogRead() auf arduino.cc LED faden mit einem Potentiometer auf arduino.cc Calibration von analogen Werten auf arduino.cc Smoothing von analogen Werten auf arduino.cc Read Analog and send it via Serial auf arduino.cc