Was ist ein Potentiometer? Analog lesen und steuern mit Arduino

Ein Potentiometer ist ein einstellbarer Widerstand, dessen Wert sich beim Drehen der Achse ändert. Der Lautstärkeregler am Radio, der Dimmer einer Lampe und die Sticks eines Gamecontrollers sind alles Potentiometer. In Arduino-Projekten ist es der einfachste Weg, einen Wert vom Nutzer zu bekommen: Du drehst den Knopf, und der Arduino liest eine Zahl zwischen 0 und 1023.

Wie funktioniert ein Potentiometer?

Im Inneren gibt es eine bogenförmige Widerstandsbahn und einen Schleifer, der darauf gleitet. Der Widerstand zwischen den beiden äußeren Anschlüssen ist fest (z. B. 10 kΩ). Der mittlere Anschluss ist mit dem Schleifer verbunden; beim Drehen wandert er über die Bahn, und der Widerstand zu den äußeren Anschlüssen ändert sich. Legst du 5 V und GND an die äußeren Anschlüsse, liegt am mittleren eine Spannung zwischen 0 und 5 V an. Ein Potentiometer ist also ein einstellbarer Spannungsteiler.

Arten von Potentiometern

Potentiometer an den Arduino anschließen

1. Verbinde einen äußeren Anschluss mit 5V und den anderen mit GND (vertauschen kehrt nur die Richtung um).
2. Verbinde den mittleren Anschluss mit einem Analogeingang, z. B. A0.
3. Schließe eine LED mit 220-Ω-Widerstand an den PWM-fähigen Pin 9 an.
4. Lade den Code unten hoch und öffne den seriellen Monitor; beim Drehen ändern sich Wert und LED-Helligkeit.

const int POT_PIN = A0;   // potansiyometre orta bacak / pot wiper
const int LED_PIN = 9;    // PWM pini / PWM pin

void setup() {
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT); // LED çıkış / LED output
  Serial.begin(9600);       // seri monitör / serial monitor
}

void loop() {
  int raw = analogRead(POT_PIN);              // 0–1023 oku / read 0–1023
  int brightness = map(raw, 0, 1023, 0, 255); // PWM'e çevir / scale to PWM
  analogWrite(LED_PIN, brightness);           // parlaklık / brightness
  Serial.println(raw);                        // değeri yaz / print value
  delay(20);
}

Die Funktion map() rechnet einen Wert von einem Bereich in einen anderen um, etwa einen Messwert von 0–1023 in einen PWM-Wert von 0–255 oder einen Servowinkel von 0–180. Die Idee des Spannungsteilers in Zahlen zeigt dir der Spannungsteiler-Rechner.

Analoger Messbereich je nach Board

Typische Fehler

• Den mittleren Anschluss direkt an 5V oder GND legen: Am Ende des Drehwegs entsteht ein Kurzschluss, das Poti kann durchbrennen. Die Versorgung gehört immer an die äußeren Anschlüsse.
• Zappelnde Werte: Messwerte können um ein paar Einheiten schwanken. Bilde den Mittelwert mehrerer Messungen oder ignoriere kleine Änderungen.
• Ein logarithmisches Poti verwenden: Beim Typ A ändert sich der Wert am Anfang langsam und am Ende schnell; für lineare Steuerung nimm Typ B.
• Es an einen Digitalpin anschließen: Ein Potentiometer liefert einen Analogwert und gehört an einen Analogeingang wie A0–A5.

Wie du mit einem Potentiometer einen Servowinkel einstellst, steht in Was ist ein Servomotor?, die Grundlagen zum Widerstand in Was ist ein Widerstand?.