Arduino Analog Input – Sensoren auslesen

Du möchtest lernen, wie du analoge Sensoren mit dem Arduino ausliest und damit eine LED steuerst? In diesem Tutorial zeige ich dir Schritt für Schritt, wie du mit einem Arduino Analog Input arbeitest und verschiedene Sensortypen einsetzt.

Während digitale Eingänge nur zwei Zustände kennen (HIGH/LOW), ermöglichen analoge Eingänge das Erfassen von Werten zwischen 0 und 1023. Ich erkläre dir, wie du mit einem Potentiometer, einem Fotowiderstand (LDR) oder einem drucksensitiven Sensor (FSR) die Blinkgeschwindigkeit einer LED steuerst.

Das lernst du in diesem Tutorial:

• Analoge Sensoren am Arduino anschließen
• Sensorwerte mit analogRead() auslesen
• LED-Verhalten dynamisch steuern

Was du für dieses Projekt brauchst

Technische Grundlagen zum Arduino Analog Input

Wie funktionieren analoge Eingänge?

Dein Arduino verfügt über mehrere analoge Eingangspins (A0-A5 beim Uno). Diese nutzen einen 10-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADC), der Spannungen zwischen 0V und 5V in digitale Werte von 0 bis 1023 umwandelt. So kannst du stufenlose Messungen durchführen – perfekt für Sensoren!

Die drei Sensoren, die ich dir zeige

Potentiometer:

• Funktioniert als variabler Spannungsteiler
• Du stellst den Wert manuell durch Drehen ein
• Hat drei Anschlüsse: VCC, Signal, GND

Fotowiderstand (LDR):

• Sein Widerstand ändert sich mit der Lichtstärke
• Du brauchst einen Referenzwiderstand für den Spannungsteiler
• Je heller es ist, desto niedriger wird der Widerstand

Force Sensitive Resistor (FSR):

• Sein Widerstand ändert sich bei Druck oder Berührung
• Auch hier benötigst du einen Referenzwiderstand
• Je stärker du drückst, desto niedriger wird der Widerstand

So verkabelst du die Schaltung

Variante 1: Mit Potentiometer

Die einfachste Variante für den Einstieg:

• Linker Pin des Potis: 5V
• Mittlerer Pin (Schleifer): A0 (Analog Pin 0)
• Rechter Pin: GND
• LED Anode (+, längeres Bein): Pin 13 (über 220Ω Widerstand)
• LED Kathode (-, kürzeres Bein): GND

Variante 2: Mit Fotowiderstand (LDR)

Hier baust du einen Spannungsteiler auf:

• LDR: Zwischen 5V und A0
• 100kΩ Widerstand: Zwischen A0 und GND
• LED Anode (+): Pin 13 (über 220Ω Widerstand)
• LED Kathode (-): GND

So funktioniert’s: Je mehr Licht auf den LDR fällt, desto niedriger wird sein Widerstand. Dadurch steigt die Spannung an Pin A0, und dein Arduino misst einen höheren Wert.

Variante 3: Mit Force Sensitive Resistor (FSR)

Auch hier nutzt du einen Spannungsteiler:

• FSR: Zwischen 5V und A0
• Referenzwiderstand (10kΩ): Zwischen A0 und GND
• LED Anode (+): Pin 13 (über 220Ω Widerstand)
• LED Kathode (-): GND

Wichtig: Bei LDR und FSR entsteht durch den Spannungsteiler eine variable Spannung an A0. Diese Spannung misst dein Arduino und wandelt sie in einen digitalen Wert um.

Der Arduino-Code

Jetzt kommt der spannende Teil – der Code ist für alle drei Sensoren identisch:

// von David Cuartielles und Tom Igoe

int sensorPin = 0;
int ledPin = 13;
int sensorValue = 0;

void setup() {
  pinMode(ledPin, OUTPUT);
}

void loop() {
  sensorValue = analogRead(sensorPin);
  digitalWrite(ledPin, HIGH);
  delay(sensorValue);
  digitalWrite(ledPin, LOW);
  delay(sensorValue);
}

Was passiert hier genau?

Lass mich dir den Code Zeile für Zeile erklären:

• sensorPin = 0: Ich lese den analogen Eingang A0 aus
• ledPin = 13: Die LED hängt an Pin 13 (beim Uno ist dort auch die Onboard-LED)
• analogRead(sensorPin): Diese Funktion liest den Sensorwert zwischen 0 und 1023 aus
• delay(sensorValue): Die Wartezeit in Millisekunden steuert die Blinkgeschwindigkeit
• Die LED blinkt schneller bei niedrigen Werten und langsamer bei hohen Werten

Praxis-Tipp: Bei einem Wert von 500 blinkt die LED alle halbe Sekunde, bei 1000 jede Sekunde.

Mein Fazit und deine nächsten Schritte

Glückwunsch! Du hast erfolgreich gelernt, wie du analoge Sensoren mit dem Arduino ausliest. Das Schöne dabei: Die drei vorgestellten Sensoren (Potentiometer, LDR, FSR) funktionieren alle nach dem gleichen Prinzip und können mit identischem Code betrieben werden – nur die Verkabelung unterscheidet sich leicht.

So geht’s weiter

Ich empfehle dir, folgende Experimente auszuprobieren:

• Geschwindigkeit anpassen: Teile den Sensorwert durch 4 (sensorValue / 4), um schnelleres Blinken zu erreichen
• Werte anzeigen: Füge Serial.begin(9600) im Setup und Serial.println(sensorValue) im Loop hinzu, um die Werte im Serial Monitor zu sehen
• Mehrere Sensoren: Schließe verschiedene Sensoren an A0, A1, A2 usw. an und vergleiche die Werte
• Andere Ausgänge: Steuere statt einer LED einen Servo-Motor oder einen Piezo-Lautsprecher

Mein Geheimtipp: Die Onboard-LED an Pin 13 eignet sich perfekt zum Testen – du sparst dir sogar den externen Widerstand und kannst sofort loslegen!

Probiere ruhig verschiedene Sensorwerte aus und beobachte, wie sich das Verhalten der LED ändert. Je mehr du experimentierst, desto besser verstehst du das Zusammenspiel von analogem Input und digitalem Output.