Autor: andhee

Variablen sind, um ein Bild zu gebrauchen, „Behälter“ die Daten aufnehmen können. Sämtliche Variablen, die in einem Programm verwendet werden, repräsentieren Platz im Speicher des Arduinos in den Zahlen, Zeichen und Zeichenketten, z.B. Wörter oder ganze Sätze abgelegt werden können. Über eine Speicheradresse kann der Arduino dann darauf zugreifen.

Die Variable kann, wie es der Name schon vermuten lässt, während des Programmablaufs unterschiedliche (variable) Werte annehmen.

Das Gegenteil einer Variablen, und auch hier ist der Name Programm, ist die Konstante.
Eine Konstante ist aber bei genauer Betrachtung nichts anders als eine Variable die durch den Zusatz const als unveränderlicher (konstanter) Wert definiert wird.

Welche Variablennamen dürfen vergeben werden?

Bei der Verwendung von Variablen gibt es einige Dinge, die beachtet werden müssen:

1. Variablennamen dürfen keine Namen tragen, die genauso lauten wie Anweisungen.
   Beispiel: Serial = 13
2. Variablennamen dürfen mńicht mit einer Zahl beginnen.
   Beispiel: 1Zahl = 17;
3. Variablennamen dürfen Unterstriche _ enthalten
   Beispiel: _x = 112; x_1 =112; variable_1 = 112;
4. Andere Sonderzeichen sind nicht erlaubt: Beispiel: variable~1 = 112;

Die Arduino-Programmiersprache verfügt über vordefinierte Konstanten. Sie dienen in erster Linie dazu den Code übersichtlicher zu gestalten und dem Programmierer die Arbeit zu erleichtern.

1. Boolesche Konstanten

Boolesche Konstanten werden in Abfragen, Schleifen oder zur Wertzuweisung bei Variablen des Datenyps boolean verwendet. Dieser Datentyp kann nur zwei Werte annehmen entweder Wahr oder Falsch. In der Arduino Programmiersprache heißen sie entsprechend:

Erwähnt werden sollte an dieser Stelle, das Sie auch anstatt der vordefinierten Variablen true und false auch Ganzzahlen verwenden könnten.

Code Beispiel zu true und false

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14

int x = 5, y = 3;
int led = 13; // Pin-Nr. zum Anschluss der LED
 
void setup(){
  pinMode(led, OUTPUT); // definiere Pin-Nr. 7 als Ausgang (OUTPUT)
 }
 
void loop(){
  if (x > y == true){ // Wenn x < y wahr ist
    digitalWrite(led, HIGH); // dann schalte die LED ein
  } else {
    digitalWrite(led, LOW); // ...sonst schalte den LED aus
  }
}

2. Pegelkonstanten für Ein- und Ausgänge

Die Pins des Arduinos können je nach Funktion zum Schalten von Ausgängen oder zum Erfassen von Signalzuständen verwendet werden. Ein digitaler Ausgang kann zum Beispiel ein- oder ausgeschaltet sein.
Bei einem geschalteten Ausgang spricht man von einem High-Pegel. Dieser entspricht einer Spannung von bestenfalls 5V. Zum Setzen eines digitalen Ausgangs bedient man sich der
digitalWrite()-Funktion. Das Gegenstück dazu ist der Low-Pegel, der im Idealfall bei etwa 0 Volt liegt. Sollte ein Pin als Eingang definiert sein, dann kann der Pegel mit digitalRead() für den entsprechenden Pin ausgelesen werden. Die Spannung am Eingang beträgt wieder im besten Fall ca. 5V und bei LOW-Pegel etwa 0V.

Code Beispiel zu digitalRead() und digitalwrite() mit HIGH und LOW

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15

int taster = 7; // Pin-Nr. zum Anschluss des Tasters
int motor = 8; // Pin-Nr. zum Anschluss des Motors
 
void setup(){
  pinMode(taster, INPUT); // definiere Pin-Nr. 7 als Eingang (INPUT)
  pinMode(motor, OUTPUT); // definiere Pin-Nr. 8 als Ausgang (OUTPUT)
}
 
void loop(){
  if (digitalRead(taster) == HIGH){ // Wenn Taster gedrückt wird
    digitalWrite(motor, HIGH); // dann schalte Motor ein
  } else {
    digitalWrite(motor, LOW); // ...sonst schalte den Motor aus
  }
}

Tabelle Logikpegel

3. pinMode()-Konstanten

Wie bereits erwähnt können Pins des Arduino sowohl als Ein- als auch Ausgang fungieren. Dazu steht uns die pinMode()-Funktion zur Verfügung. Sie benötigt zwei Parameter.
Der erste legt den Pin fest und besteht aus einer Zahl. Als zweiten Parameter kann eine der beiden Arduino-Konstanten verwendet werden, um anzugeben, ob es sich um einen Eingang oder Ausgang handelt-
Sie lauten:

Code Beispiel pinmode()

1
2

pinMode(7, OUTPUT); // definiert Pin 7 als Ausgang
pinMode(8, INPUT); //defieniert Pin 8 als Eingang

In der Arduino-Programmiersprache gibt es unterschiedliche Typen von Variablen. Zum Beispiel den Typ Integer, mit dem ganzzahlige Werte verarbeitet werden können. Um Schreibarbeit zu sparen, wurde zur Programmierung die Kurzform int gewählt.

Deklaration von Variablen

Beispiel:

Mehrfachzuweisungen

Variablen initialisieren

In der Programmiersprache von Arduino gibt es verschiedenen Arten von Variablen. Sie werden als Datentypen bezeichnet.
Den Typ Integer kennst du bereits. Der Abbildung kannst du entnehmen, welche Datentypen noch existieren um den Arduino zu programmieren.

Abbildung: Datentypen der Arduino Programmiersprache

Beschreibung:

Die zweiten Spalte beinhaltet die 3 Kategorien, die den Datentypen übergeordnet sind: Wahrheitswert, Zeichen und Zahlen.

• Wahrheitswert – ein Wahrheitswert kennt nur zwei Zustände: Wahr oder Falsch.
• Zeichen – verarbeitet nur alphanumerische Zeichen (Bsp.: a oder !)
• Zahl – neben den ganzen Zahlen (Bsp.: 245) kann der Arduino auch Fließkommazahlen verarbeiten ( Bsp.: 3.1415).

In der letzten Spalte befinden sich die Datentypen, die mit der Arduino-Programmiersprache verarbeitet werden können.

Tabelle Datentypen

Beispiele zum Deklarieren der Datentypen des Arduinos

Bei der Deklaration, der neu hinzugekommenen Datentypen gilt das Gleiche wie für den Typ Integer.

boolean wahrheitswert; // kann TRUE oder FALSE sein
char zeichen; // Kann  ein beliebiges alphanumerisches Zeichen sein
byte achtbit; // ein Zahlenwert von 0 bis 255
int ganzzahl_1; // Werte von -32768 bis 32767
long ganzzahl_2; // Werte von -2.147.483.648 bis 2.147.483.647
float zahl1; // Zahlenbereich -3.4028235E+38 bis 3.4028235E+38
double zahl2; // Zahlenbereich + /- 10 E308

Beispiele zum Inialtisieren der Datentypen des Arduinos

boolean wahrheitswert = TRUE; // kann TRUE oder FALSE sein
char zeichen = 'a';// Kann  ein beliebiges alphanumerisches Zeichen sein
byte achtbit = 254; // ein Zahlenwert von 0 bis 255
int ganzzahl_1 = 32221;// Werte von -32768 bis 32767
long ganzzahl_2 = -1256731; // Werte von -2.147.483.648 bis 2.147.483.647
float zahl1 = 34180321.52; // Zahlenbereich -3.4028235E+38 bis 3.4028235E+38
double zahl2 = 3.1415; // Zahlenbereich + /- 10 E308

Ein Array ist eine Liste mit mehreren Elementen des gleichen Datentyps. Jedes Element der Liste kannst du über die Angabe der Position innerhalb auslesen oder ihm einen Wert zuweisen.