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.. _2.2.4_c_pi5:

2.2.4 Reed-Schalter-Modul
==============================

Einführung
-------------------

In diesem Projekt werden wir den Reed-Schalter kennenlernen, einen elektrischen Schalter, der mittels eines angelegten Magnetfelds funktioniert.

.. image:: ../img/2.2.4reed_switch.png
    :width: 300
    :align: center

Benötigte Komponenten
------------------------------

Für dieses Projekt benötigen wir die folgenden Komponenten.

.. image:: ../img/2.2.4component.png
    :width: 700
    :align: center

Es ist definitiv praktisch, ein ganzes Set zu kaufen, hier ist der Link:

.. list-table::
    :widths: 20 20 20
    :header-rows: 1

    *   - Name	
        - ARTIKEL IN DIESEM KIT
        - LINK
    *   - Raphael Kit
        - 337
        - |link_Raphael_kit|

Sie können diese auch einzeln über die untenstehenden Links kaufen.

.. list-table::
    :widths: 30 20
    :header-rows: 1

    *   - KOMPONENTENBESCHREIBUNG
        - KAUF-LINK

    *   - :ref:`cpn_gpio_board`
        - |link_gpio_board_buy|
    *   - :ref:`cpn_breadboard`
        - |link_breadboard_buy|
    *   - :ref:`cpn_wires`
        - |link_wires_buy|
    *   - :ref:`cpn_resistor`
        - |link_resistor_buy|
    *   - :ref:`cpn_led`
        - |link_led_buy|
    *   - :ref:`cpn_reed_switch`
        - |link_reed_switch_buy|

Schaltplan
-----------------------

============ ======== ======== ===
T-Board Name physical wiringPi BCM
GPIO17       Pin 11   0        17
GPIO27       Pin 13   2        27
GPIO22       Pin 15   3        22
============ ======== ======== ===

.. image:: ../img/reed_schematic.png
    :width: 400
    :align: center

.. image:: ../img/reed_schematic2.png
    :width: 400
    :align: center

Experimentelle Verfahren
-------------------------------

**Schritt 1:** Schaltung aufbauen.

.. image:: ../img/2.2.4fritzing.png
    :width: 700
    :align: center

**Schritt 2:** Verzeichnis wechseln.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    cd ~/raphael-kit/c/2.2.4/

**Schritt 3:** Kompilieren.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    gcc 2.2.4_ReedSwitch.c -lwiringPi

**Schritt 4:** Ausführen.

.. raw:: html

   <run></run>

.. code-block::

    sudo ./a.out

Die grüne LED leuchtet, wenn der Code ausgeführt wird. Wenn ein Magnet in die Nähe des Reed-Schalter-Moduls gebracht wird, leuchtet die rote LED auf; entfernen Sie den Magneten und die grüne LED leuchtet erneut.

.. note::

    Wenn es nach dem Ausführen nicht funktioniert oder ein Fehlerhinweis angezeigt wird: \"wiringPi.h: Datei oder Verzeichnis nicht gefunden\", beziehen Sie sich bitte auf :ref:`install_wiringpi`.

**Code**

.. code-block:: c

    #include <wiringPi.h>
    #include <stdio.h>

    #define ReedPin		0
    #define Gpin		2
    #define Rpin		3

    void LED(char* color)
    {
        pinMode(Gpin, OUTPUT);
        pinMode(Rpin, OUTPUT);
        if (color == "RED")
        {
            digitalWrite(Rpin, HIGH);
            digitalWrite(Gpin, LOW);
        }
        else if (color == "GREEN")
        {
            digitalWrite(Rpin, LOW);
            digitalWrite(Gpin, HIGH);
        }
        else
            printf("LED Error");
    }

    int main(void)
    {
        if(wiringPiSetup() == -1){ //when initialize wiring failed,print messageto screen
            printf("setup wiringPi failed !");
            return 1; 
        }

        pinMode(ReedPin, INPUT);
        LED("GREEN");
        
        while(1){
            if(0 == digitalRead(ReedPin)){
                delay(10);
                if(0 == digitalRead(ReedPin)){
                    LED("RED");	
                    printf("Detected Magnetic Material!\n");	
                }
            }
            else if(1 == digitalRead(ReedPin)){
                delay(10);
                if(1 == digitalRead(ReedPin)){
                    while(!digitalRead(ReedPin));
                    LED("GREEN");
                }
            }
        }
        return 0;
    }

**Code-Erklärung**

.. code-block:: c

    #define ReedPin		0
    #define Gpin		2
    #define Rpin		3

Die Pins GPIO17, GPIO27 und GPIO22 des T_Extension-Boards entsprechen 
den GPIO0, GPIO2 und GPIO3 in wiringPi. Weise GPIO0, GPIO2 und GPIO3 den 
Variablen ``ReedPin``, ``Gpin`` und ``Rpin`` zu.

.. code-block:: c

    void LED(char* color)
    {
        pinMode(Gpin, OUTPUT);
        pinMode(Rpin, OUTPUT);
        if (color == "RED")
        {
            digitalWrite(Rpin, HIGH);
            digitalWrite(Gpin, LOW);
        }
        else if (color == "GREEN")
        {
            digitalWrite(Rpin, LOW);
            digitalWrite(Gpin, HIGH);
        }
        else
            printf("LED Error");
    }

Erstelle eine Funktion ``LED()`` zur Steuerung der beiden LEDs. Das Parameter dieser Funktion ist ``color``.

Wenn ``color`` gleich ``"RED"`` ist, setze ``Rpin`` auf ``HIGH`` (rote LED einschalten) und ``Gpin`` auf ``LOW`` (grüne LED ausschalten); wenn ``color`` gleich ``"GREEN"`` ist, dann schalte die grüne LED ein und die rote LED aus.

.. code-block:: c

    while(1){
            if(0 == digitalRead(ReedPin)){
                delay(10);
                if(0 == digitalRead(ReedPin)){
                    LED("RED");	
                    printf("Detected Magnetic Material!\n");		
                }
            }
            else if(1 == digitalRead(ReedPin)){
                delay(10);
                if(1 == digitalRead(ReedPin)){
                    while(!digitalRead(ReedPin));
                    LED("GREEN");
                }
            }
        }

Lese den Wert des Reed-Schalter-Moduls aus. Wenn der 2-mal gelesene Wert 0 ist, rufe ``LED("RED")`` auf, um die rote LED einzuschalten und drucke ``"Magnetisches Material erkannt!"``.

Wenn der Wert 1 ist, wird die grüne LED eingeschaltet.

Phänomen-Bild
------------------------

.. image:: ../img/2.2.4reed_switch.JPG
    :width: 500
    :align: center