Arduino C Lektion 2: Datentypen, Variablen und Konstanten

In der Robotik arbeitest du mit vielen Zahlen (Geschwindigkeit, Abstand, Zeit) und Zuständen (an/aus). In Arduino C macht der richtige Datentyp das Programm klarer und vermeidet Fehler. Dies ist Lektion 2 unseres Arduino-Kurses.

1. Die wichtigsten Datentypen

• int: Ganzzahl (Zähler, Geschwindigkeit, Schwellwert). Auf einem UNO 16 Bit, von −32.768 bis 32.767 (Arduino-Referenz).
• unsigned long: Zeit aus millis(), das genau diesen Typ zurückgibt.
• float: Kommazahl (Messwert, Mittelwert, Berechnung).
• bool: wahr/falsch (Zustand, Flag).
• char: ein Zeichen ('A').
• const char*: konstanter Text, praktisch für Meldungen.

Faustregel: Wer Ereignisse zählt, braucht eine Ganzzahl, also int, nicht float.

2. Globale und lokale Variablen (Gültigkeitsbereich)

• Global: außerhalb jeder Funktion deklariert, überall sichtbar.
• Lokal: innerhalb einer Funktion deklariert, nur in diesem Block sichtbar.

int global;        ← sichtbar in setup() und loop()

void loop() {
  int local;       ← nur in loop() sichtbar
}

3. Konstanten statt magischer Zahlen

const int LED_PIN = 13;
const int BAUD = 9600;
const int DELAY_MS = 100;

Wähle Namen, die sagen, warum es diese Zahl gibt.

4. Häufige Umwandlungen

• int n = 3; float f = n; funktioniert (aus 3 wird 3.0).
• float f = 3.7; int n = (int)f; schneidet ab (aus 3.7 wird 3).

Für Textausgaben behältst du Zahlen als int und gibst sie mit Serial.print aus, statt globale String-Objekte zu bauen.

Übungen (12)

Die Lösungen sind verborgen: Klicke auf Lösung anzeigen.

Leicht

Übung 1: Deklariere int counter = 0; und erhöhe die Variable in loop(). Leicht

int counter = 0;
void setup() {}
void loop() { counter++; }

Übung 2: Deklariere bool alarm = false; und setze sie in setup() auf true. Leicht

bool alarm = false;
void setup() { alarm = true; }
void loop() {}

Übung 3: Deklariere unsigned long t0 = 0; und speichere in setup() den Wert von millis(). Leicht

unsigned long t0 = 0;
void setup() { t0 = millis(); }
void loop() {}

Übung 4: Gib einen int und einen float mit Serial.print in einer Zeile aus. Leicht

int n = 7;
float f = 3.5;
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.print("n=");
  Serial.print(n);
  Serial.print(" f=");
  Serial.println(f);
}
void loop() {}

Mittel

Übung 5: Gültigkeitsbereich: Deklariere eine lokale Variable int x in loop() und erkläre im Kommentar, warum setup() sie nicht verwenden kann. Mittel

void setup() {
  // x does not exist here if it is declared in loop()
  // Scope: a local variable is only visible inside its block.
}
void loop() {
  int x = 0;
  x++;
}

Übung 6: Deklariere einen Text const char* msg = "OK"; und gib ihn beim Start aus. Mittel

const char* msg = "OK";
void setup() {
  Serial.begin(9600);
  Serial.println(msg);
}
void loop() {}

Übung 7: Umwandlung: Berechne mit float d = 12.9; den Wert int n = (int)d; und gib n aus (Ergebnis: 12). Mittel

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  float d = 12.9;
  int n = (int)d;
  Serial.println(n); // 12
}
void loop() {}

Übung 8: Schreibe int clampInt(int v, int minV, int maxV), die v zwischen min und max hält. Mittel

int clampInt(int v, int minV, int maxV) {
  if (v < minV) return minV;
  if (v > maxV) return maxV;
  return v;
}

Fortgeschritten

Übung 9: Erkläre im Kommentar, warum millis() in einem unsigned long gespeichert werden muss. Fortgeschritten

void setup() {
  // millis() returns a large positive number (ms since start-up)
  // unsigned long matches its return type and keeps the full range.
  unsigned long t = millis();
  Serial.begin(9600);
  Serial.println(t);
}
void loop() {}

Übung 10: Schreibe bool isNear(int distanceCm, int threshold), die true zurückgibt, wenn distanceCm <= threshold. Fortgeschritten

bool isNear(int distanceCm, int threshold) {
  return distanceCm <= threshold;
}

Übung 11: static: Schreibe eine Funktion, die zählt, wie oft sie aufgerufen wurde. Fortgeschritten

int countCalls() {
  static int c = 0;
  c++;
  return c;
}

Übung 12: Mini-Projekt: Gib mit int distance_cm = 42; den Text Distance: 42 cm aus. Fortgeschritten

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  int distance_cm = 42;
  Serial.print("Distance: ");
  Serial.print(distance_cm);
  Serial.println(" cm");
}
void loop() {}

← Zurück: Lektion 1: Aufbau eines Sketches und Serial · Weiter: Lektion 3: Bedingungen, Sensoren und Aktoren → · Zur Kursübersicht