Aufgabe Vorschlag C - Aufgabe 2.1 · Abitur Hessen Elektrotechnik LK 2021

Auf einer Straße mit je einem Fahrstreifen pro Richtung befindet sich eine Baustelle, welche einen der beiden Fahrstreifen blockiert. Unter Verwendung einer Ampelanlage wird eine einspurige Verkehrsführung realisiert, damit Fahrzeuge nur abwechselnd in beiden Richtungen den Baustellenbereich passieren können. Die in Material 3 dargestellte Ampelanlage besteht aus sechs Aktoren (Lampen der beiden Verkehrsampeln) und zwei Sensoren. Befindet sich ein Fahrzeug im Erfassungsbereich der Sensoren, so geben diese ein HIGH- und ansonsten ein LOW-Signal ab. Unter Verwendung eines Mikrocontrollers soll eine Steuerung für die Ampelanlage realisiert werden. In Material 4 ist dieser Mikrocontroller dargestellt. Den bereits ansatzweise erstellten Programmcode zeigt Material 5.

Hinweis: Die Ansteuerung der Ampeln muss immer unter Verwendung der Prozeduren setAmpel1 bzw. setAmpel2 (Material 5) erfolgen. Soll z.B. die Ampel 1 auf Rot gestellt werden, so würde der entsprechende Prozeduraufruf wie folgt lauten:

setAmpel1(HIGH, LOW, LOW)

Material 3: Ampelanlage

Material 4: Beschriftung - Mikrocontroller

Material 5: Programmcode (unvollständig)

const int sensor1 = 13;

const int sensor2 = 12;

const int rot1 = 8;

const int gelb1 = 7;

const int gruen1 = 6;

const int rot2 = 4;

const int gelb2 = 3;

const int gruen2 = 2;

void setup()

{

pinMode(rot1, OUTPUT);

pinMode(gelb1, OUTPUT);

pinMode(gruen1, OUTPUT);

pinMode(rot2, OUTPUT);

pinMode(gelb2, OUTPUT);

pinMode(gruen2, OUTPUT);

pinMode(sensor1, INPUT);

pinMode(sensor2, INPUT);

starten();

}

void setAmpel1(int rot, int gelb, int gruen)

{

digitalWrite(rot1, rot);

digitalWrite(gelb1, gelb);

digitalWrite(gruen1, gruen);

}

void setAmpel2(int rot, int gelb, int gruen)

{

digitalWrite(rot2, rot);

digitalWrite(gelb2, gelb);

digitalWrite(gruen2, gruen);

}

void starten()

{

// hier fehlt Code

}

void loop()

{

// hier fehlt Code

}

2.1 Zunächst muss der Mikrocontroller mit allen Aktoren und Sensoren verbunden werden. Beschriften Sie dementsprechend in Material 4 die Anschlusspins des Mikrocontrollers.

Hinweis: Berücksichtigen Sie dabei den Programmcode, der in Material 5 dargestellt ist.

Pin

Aktor / Sensor (z. B. Sensor 1, rot 1)