Raspberry Pi: LED mit Taster ein- und ausschalten (mit Python und GPIO Zero)

Damit eine Leuchtdiode (LED) beim Drücken eines Tasters ein- und ausgeht braucht man eigentlich keine Softwaresteuerung. Diese Funktion kann man natürlich auch ohne Software realisieren. Einfach nur dadurch, dass der Taster mit der Leuchtdiode und einem Vorwiderstand in Reihe geschaltet wird.

Einfacher Stromkreis mit Leuchtdiode und Taster

Allerdings kann der Taster dann auch nur diese eine festgelegte Funktion. Soll der Taster eine andere Funktion haben, dann muss man die Hardware ändern. Wenn die Funktion fest verdrahtet oder gelötet ist, dann ist eine Änderung nicht so einfach möglich.

Es gibt also gute Gründe, warum heute alles mit Software realisiert wird und prozessorgesteuert ist. Eine Funktion lässt sich in der Software einfach leichter ändern als in der Hardware.
Dazu erweitern wir das Programm in einem zweiten Versuch um das Speichern des Zustandes (Haltefunktion). Das heißt, drücken wir den Taster wird die LED eingeschaltet. Drücken wir ein zweites Mal wird die LED ausgeschaltet. Man spricht hier auch von einer Toggle-Funktion.

Aufbau und Bauteile

Raspberry Pi: LED mit Taster ein- und ausschalten (mit Python und GPIO Zero)

Taster
LED1 Leuchtdiode, rot
R1: Widerstand, 330 Ohm (Orange-Orange-Schwarz-Schwarz)

Programmcode ohne Haltefunktion

Das folgende Programm schaltet die LED immer dann ein, wenn der Taster gedrückt wird und aus, wenn der Taster losgelassen wird. Das Programm wird nicht automatisch beendet.

# Bibliotheken laden
from gpiozero import Button, LED

# Initialisierung von GPIO27 als Button (Eingang)
button = Button(27)

# Initialisierung von GPIO17 als LED (Ausgang)
led = LED(17)

# Wenn der Button gedrückt wird
button.when_pressed = led.on
# Wenn der Button losgelassen wird
button.when_released = led.off

Programmcode mit Haltefunktion

Das folgende Programm schaltet die LED immer dann ein und wieder aus, wenn der Taster gedrückt wird. Das Programm wird nicht automatisch beendet.

# Bibliotheken laden
from gpiozero import Button, LED

# Initialisierung von GPIO27 als Button (Eingang)
button = Button(27)

# Initialisierung von GPIO17 als LED (Ausgang)
led = LED(17)

# Wenn der Button gedrückt wird
button.when_pressed = led.toggle

Darf es ein bisschen mehr sein?

Experimente mit Taster und Leuchtdioden sind jetzt nicht besonders anspruchsvoll, aber trotzdem zum Bedienen und Anzeigen wichtige Komponenten. In der Praxis wird man vielleicht Motoren und Relais ansteuern. Als Vorstufe empfiehlt es sich, über einen ULN2003A eine LED zu steuern. Die LED lässt sich danach einfach durch ein Relais, Motor oder irgendetwas anderes ersetzen, was der binären Logik folgt. Also einfach nur ein- und ausgeschaltet werden kann.

LED über ULN2003A steuern

Highlights: Elektronik mit dem Raspberry Pi

Alternative: Elektronik mit dem Raspberry Pi Pico

Raspberry Pi Pico ist ein Mikrocontroller. Er ermöglicht Dank vieler analoger und digitaler Eingänge und Ausgänge vielfältige Anwendung im Bereich der Steuerung von elektronischen Bauteilen, Sensorik, Robotik und Automation.