Die meisten denken, ein digitaler Pin misst Spannungen wie ein Messgerät. Dabei wertet er nur zwei Bereiche aus und kennt nichts dazwischen.

Ein digitaler Eingang muss sich entscheiden: High oder Low. Sie entscheidet darüber, ob ein Tastendruck erkannt wird oder verloren geht.

🔋 High und Low sind Spannungsbereiche, keine festen Punkte. Der Eingang eines Mikrocontrollers hält alles oberhalb einer Schwelle für High und alles darunter für Low. Beim ESP32 mit seiner 3,3-V-Logik gibt ein High am Ausgang etwa 3,3 V gegen Masse aus, ein Low annähernd 0 V. Ältere 5-V-Systeme wie klassische Arduino-Boards verwenden dafür 5 V.

📡 Alle Spannungen werden gegen die Masse (GND) gemessen, den gemeinsamen Bezugspunkt der Schaltung. Erst über eine gemeinsame Masse weiß der Eingang, gegen welchen Punkt High und Low gemessen werden. Deshalb gehört GND immer mit angeschlossen. digitalWrite(PIN, HIGH) schaltet auf die Versorgungsspannung der Logik, digitalWrite(PIN, LOW) auf Masse.

🔧 Spannungen dicht an der Umschaltschwelle bleiben unsauber und liefern mal High, mal Low. Ein offener, unbeschalteter Eingang (floating) springt deshalb willkürlich; ein Pull-up-Widerstand hält ihn fest. Bewährt hat sich: pinMode(4, INPUT_PULLUP) und digitalRead(4) für einen Taster, der den Pin gegen Masse zieht. Achtung: 5-V-Signale können einen 3,3-V-Eingang zerstören.

Digital heißt nicht, dass es nur genau 3,3 V und 0 V gibt, sondern dass der Eingang zwei Spannungsbereiche als zwei Werte auswertet. Alles dazwischen ist kein dritter Zustand, sondern ein Fall, der sauber vermieden wird.

📌 High und Low · Spannungsbereiche · Masse als Bezugspunkt

📚 IoT von Grund auf · Tag 2 von 30
#Mikrocontroller #esp32 #iot