Raspberry Pi Pico: Taster-Zustand auswerten und mit einer LED anzeigen

Ein Taster kann zwei Zustände haben: „gedrückt“ und „nicht gedrückt“. Entsprechend für „Ein“ und „Aus“. Das entspricht der binären Logik und ist eigentlich ganz einfach. Doch zu allem Überfluss gibt es gleich 4 Möglichkeiten, wie man einen Taster mit dem Raspberry Pi Pico verbindet und wie der GPIO-Eingang initialisiert werden muss.
Zum Anzeigen des Taster-Zustands verwenden wir die Onboard-LED des Picos.

Das folgende Programmbeispiele berücksichtigt völlig wertfrei nur eine Variante. Denkbar wäre es, dass in der Praxis eine andere Variante besser wäre.

Raspberry Pi Pico: GPIO-Eingang mit Taster beschalten und auswerten

Im folgenden Aufbau wird der Mikrocontroller Raspberry Pi Pico verwendet. Zum Einstieg und erste Versuche empfehlen sich Erste Schritte mit dem Raspberry Pi Pico und Programmieren mit MicroPython.

Aufbau und Bauteile

Raspberry Pi Pico: Taster gegen VCC schalten

Der Taster wird auf dem Steckbrett auf der einen Seite mit +3,3V (VCC) und auf der anderen Seite mit dem GPIO verbunden.

Programmcode

Die Funktion des Programms ist denkbar einfach. Ein GPIO wird als Ausgang definiert. Ein GPIO wird als Eingang definiert, an dem der Taster angeschlossen ist. Wird der Taster gedrückt, dann leuchtet die Leuchtdiode auf dem Pico. Wird der Taster losgelassen, dann wird sie wieder ausgeschaltet.

# Bibliotheken laden
from machine import Pin

# Initialisierung von GPIO25 als Ausgang
led_onboard = Pin(25, Pin.OUT)

# Initialisierung von GPIO14 als Eingang mit internem PULLDOWN-Widerstand
btn = Pin(14, Pin.IN, Pin.PULL_DOWN)

# Funktion zur Taster-Auswertung
while True:
    if btn.value() == 1:
        led_onboard.on()
    else:
        led_onboard.off()

Taster entprellen

Taster weisen ein seltsames Eigenleben auf. Nur einmal gedrückt und trotzdem lösen sie eine Funktion mehrfach aus. Das liegt daran, dass sie bei Betätigung prellen. Das Prellen bezeichnet einen mechanischen Vorgang, bei dem ein metallischer Kontakt durch Zurückfedern zwei oder sogar mehrfach öffnet und wieder schließt, bis er seine Endstellung erreicht hat. Beispielsweise geschlossen oder offen. Mehrfach mechanisch Öffnen und Schließen bedeutet aber auch, elektrisch Öffnen und Schließen. Wird das ausgewertet, dann wird eine Funktion mehrfach ausgeführt, was meistens nicht Sinn der Sache ist. Eine wichtige Maßnahme ist, den Taster oder Schalter zu entprellen. Das kann man softwareseitig realisieren.

Raspberry Pi Pico: Taster entprellen

Darf es ein bisschen mehr sein?

Bisher war es so, dass ein Taster-Druck eine LED einschaltet. Das kann aber auch umgekehrt sein. Der Grundzustand ist eine leuchtende Leuchtdiode. Ein Taster-Druck schaltet sie aus.

Raspberry Pi Pico: Taster-Zustand invertieren (Inverter-NICHT-Funktion)

Wie viele Eingänge brauchst Du, um 3 Taster auszuwerten? 3 Stück! Nein, es reicht ein Eingang. Wenn Du einen ADC-Eingang benutzt, dann kannst Du den Spannungsabfall an unterschiedlichen Widerständen messen und somit mehrere Taster identifizieren. Los, gleich mal ausprobieren.

Raspberry Pi Pico: Mehrere Taster mit ADC auswerten

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Die Stärken des Raspberry Pi liegen klar in der Computer-Architektur mit typischen Computer-Schnittstellen und Möglichkeit zum Ausführen von Open-Source-Software für Linux.

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