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Woche 04 - Sensoren und Aktoren

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LED mit dem Raspberry Pi ansteuern — Einfache Anleitung für Anfänger​

Was du brauchst​

  • Steckbrett (Breadboard) - das weisse Brett im obigen Bild
  • LED (z. B. 5 mm) - das rote Lämpchen im obigen Bild
  • 220 Ω oder 330 Ω Widerstand
  • Jumper‑Kabel

Sicherheitshinweis​

  • Schalte den Pi aus, bevor du Verkabelung änderst.
  • Verwende immer einen Vorwiderstand (220–330 Ω) in Serie mit der LED, sonst kann die LED oder der Pi beschädigt werden.

Schaltplan (kurz)​

  • GPIO‑Pin (z. B. GPIO17) → Widerstand (220 Ω) → Anode der LED (langer Bein/+)
  • Kathode der LED (kurzes Bein/−) → GND (Ground) des Pi

Schritt‑für‑Schritt​

Pinout des Raspberry Pi

  1. Raspberry Pi hochfahren

    • Starte deinen Raspberry Pi und öffne ein Terminalfenster.

  2. Pin auswählen

    • Wir verwenden in dieser Anleitung GPIO18 (physischer Pin 12). Alternative Pins funktionieren ähnlich.

  3. Verkabelung herstellen (Pi ausgeschaltet empfohlen)

    • Stecke die LED in das Breadboard. Langes Bein = Anode (+), kurzes Bein = Kathode (−).
    • Verbinde die Anode über den 220 Ω Widerstand mit GPIO18 (physischer Pin 12).
    • Verbinde die Kathode mit einem GND‑Pin (z. B. physischer Pin 6).

  4. Python‑Script vorbereiten

    • Öffne im Terminal einen Editor, z. B. nano:

      nano led_blink.py

    • Füge folgenden Code ein (dieses Beispiel nutzt das gängige RPi.GPIO‑Modul):

      import RPi.GPIO as GPIO
      import time

      LED_PIN = 18  # GPIO18

      GPIO.setmode(GPIO.BCM)
      GPIO.setup(LED_PIN, GPIO.OUT)

      try:
          while True:
              GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH)  # LED an
              time.sleep(1)                    # 1 Sekunde
              GPIO.output(LED_PIN, GPIO.LOW)   # LED aus
              time.sleep(1)                    # 1 Sekunde
      except KeyboardInterrupt:
          pass
      finally:
          GPIO.cleanup()

    • Speichere und schließe (in nano: Strg+O, Enter, Strg+X).

  5. Script ausführen

    • Im Terminal: 
      sudo python3 led_blink.py
    • Die LED sollte nun im Sekundentakt blinken. Mit Strg+C stoppen.

  6. Varianten (kurz)

    • Kürzere/ längere Blinkintervalle: time.sleep(0.2) für schnelleres Blinken.
    • Permanentes Einschalten: GPIO.output(LED_PIN, GPIO.HIGH) einmal setzen und Script beenden.
    • PWM‑Dimmung: Verwende GPIO.PWM für Helligkeitssteuerung.

Fehlerbehebung — kurz​

  • LED leuchtet gar nicht: Prüfe Verkabelung (Anode/Kathode vertauscht), Widerstand, GND‑Verbindung, richtigen GPIO‑Pin.
  • Fehlermeldung "No module named RPi.GPIO": Installiere mit sudo apt update && sudo apt install python3-rpi.gpio und versuche erneut.
  • LED zu schwach: Widerstand zu groß — 220 Ω ist geeignet. Nie ohne Widerstand.

Weiterführende Schritte​

  • Steuerung per Tastendruck oder Webinterface (Flask)
  • Mehrere LEDs oder gemeinsamer Ground‑Schaltkreis
  • Verwendung eines Transistors für höhere Stromlasten

Viel Erfolg — das ist die grundsätzliche Methode, um mit dem Raspberry Pi eine LED zu steuern.