Hoch mit dem alten Krempel...

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# Arbeitsaufträge: ESP32 Board D1 R32
(Basierend auf der offiziellen PDF-Anleitung von AZ-Delivery)
## 1. Stimmen die Angaben der GPIO-Pins in der Abbildung mit den realen Pins überein?
Die meisten Angaben stimmen, jedoch gibt es zwei wichtige Ausnahmen laut Dokumentation:
- **GPIO 34, 35, 36, 39** sind ausschließlich **Input-only**.
Quelle: Seite 7
> "The GPIO pins 34 to 39 are GPIs input only pins."
**GPIO 6 bis GPIO 11** sind mit dem internen Flash-Speicher verbunden und sollten nicht verwendet werden.
Quelle: Seite 7
> "These pins [...] are connected to the integrated SPI flash [...] and are not recommended for other uses."
Alle anderen Pins stimmen mit dem Pinout überein.
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## 2. Welche Spannungsversorgung ist notwendig und wie kann sie angeschlossen werden?
Laut Spezifikation:
- **Micro-USB**: 5 V
- **DC-Barrel-Jack**: 712 V
- **3V3-Pin**: 3,3 V (Board-intern versorgt, darf nicht mit 5 V betrieben werden)
Quelle: Seite 4
> "Power supply voltage (microUSB) 5VDC ... DC input voltage 7-12V ... Input/Output voltage 3.3V"
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## 3. Mit welcher Spannung arbeitet der Mikrocontroller und welcher Spannungswert darf nicht überschritten werden?
- Alle ESP32-GPIO-Pins arbeiten mit **3,3 V**.
- Eine höhere Spannung als 3,3 V zerstört den Chip.
Quelle: Seite 7
> "The pins are not 5V tolerant, applying more than 3.3V on any pin will destroy the chip."
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## 4. Wie viele digitale Ein-/Ausgänge stehen zur Verfügung?
Laut Spezifikation:
- **20 digitale Pins**
Quelle: Seite 4
> "Digital pins 20"
Hinweis: Einige davon sind eingeschränkt (z. B. GPIO3439: Input-only).
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## 5. Wie viele analoge Eingänge und wie viele analoge Ausgänge stehen zur Verfügung?
### Analoge Eingänge:
- Der ESP32 besitzt **16 ADC-Kanäle**.
Quelle: Seite 9
> "The ESP32 has 16×12 bits ADC input channels."
### Analoge Ausgänge:
- Es gibt **2 DAC-Ausgänge** (GPIO25 = DAC1, GPIO26 = DAC2).
Quelle: Seite 9
> "There are 2×8 bits DAC channels: DAC1(GPIO25), DAC2(GPIO26)."
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## 6. Besondere Pins wie I²C und SPI
### I²C Standard-Pins:
- SDA: **GPIO21**
- SCL: **GPIO22**
Quelle: Seite 11
> "default I2C pins are: GPIO21(SDA), GPIO22(SCL)"
### SPI Standard-Pins:
**VSPI:**
- MOSI: GPIO23
- MISO: GPIO19
- SCK: GPIO18
- CS: GPIO5
**HSPI:**
- MOSI: GPIO13
- MISO: GPIO12
- SCK: GPIO14
- CS: GPIO15
Quelle: Seite 12
> "By default, the pin mapping for SPI pins is: VSPI [...] HSPI"
### Strapping Pins (Boot-Modus):
- GPIO0, GPIO2, GPIO4, GPIO5 (müssen beim Boot HIGH sein)
- GPIO12 (muss LOW sein)
- GPIO15 (muss HIGH sein)
Quelle: Seite 12
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## 7. Besonderheiten der Pins 34, 35, 36 und 39
Alle vier Pins sind:
- Nur **Input**
- Keine internen Pull-Ups/Pull-Downs
- Keine PWM oder DAC
- Teilweise ADC1-Kanäle
- Können mit dem RTC-System verwendet werden
Quelle: Seite 7
> "These pins do not have internal pull-ups or pull-downs. They cannot be used as outputs."
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## 8. Kommunikationsmöglichkeiten des Boards
Laut Spezifikation und weiteren Kapiteln:
- WiFi (802.11 b/g/n)
- Bluetooth Classic und BLE
- SPI
- I²C
- UART
- I²S
- IR
- PWM
- ADC
- DAC
Quelle: Seite 4
> "Communication interfaces SPI, I2C, I2S, IR, UART, PWM"
>
> Zusätzlich Kapitel WiFi (S.15) und Bluetooth (S.1617).
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## 9. Welche weiteren Bauteile sind Bestandteil des Boards?
Das D1 R32 enthält folgende Komponenten:
- ESP32-WROOM-32 Modul
- CH340 USB-UART-Konverter
- 5V-zu-3.3V Spannungsregler
- Micro-USB-Anschluss
- DC-Barrel-Jack
- Reset-Taster
- Boot-Taster
- PCB-Antenne
- Passivbauteile (Kondensatoren, Widerstände)
Quelle: Seiten 34 und 14
> "CH340 chip ... voltage regulator ... microUSB connection port"

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### Aufgabe 1:
Handy: Multifunktional, damals Anrufe und SMS
Kaffeemaschine: Braut Kaffee nach Zeitangaben
Fernseher: Visueller Krempel über Pixel
Waschmaschine: ~~Braut Wäsche~~ Wächst nach Zeitangaben
Smartwatch: Uhr + Multifunktion
Bankkarte: Hält Daten über das Konto
### Aufgabe 2:
- Handy, Watch und TV heutzutage multifunktionell
- Alle haben irgendwo irgendwelche Sensorik (Temperatur z.B.) verbaut oder werden mit Sensorik benutzt
- Alle werden irgendwo ein Mainboard mit Mikrocontrollern verbaut haben
- Firmware für spezielle Aufgaben
### Aufgabe 3:
- Kühlschrank
- Rauchmelder
- Fahrstühle
- Staubsaugerroboter
- Lichterketten für Weihnachten

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### Nachdem Sie die Simulation gestartet haben, können Sie rechts unten den seriellen Monitor sehen. Beschreiben Sie was Ihnen angezeigt wird. Was macht das Programm?
Wechselt die ganze Zeit zwischen State High und State Low.
Endlosschleife mit einer Sekunde Delay, wo durch eine If-Else der State jeden Durchlauf geflippt wird.
// Setze Variabeln
int State = LOW;
int ledPin=2;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(ledPin, OUTPUT);
}
void loop() {
// Wartezeit in Millisekunden anpassen
delay(1000);
if (State == LOW) {
State = HIGH;
digitalWrite(ledPin, HIGH);
} else {
State = LOW;
digitlaWrite(ledPin, LOW);
}
//Ausgabe des Zustands
Serial.println(State);
}
### Zeile 15 bis 19
Es wird überprüft ob State = Low.
Wenn State = Low wird zu High gesetzt.
Wenn State nicht = Low, wird zu Low gesetzt.