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TeX
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\section{Die blinkende LED}
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\begin{frame}
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\frametitle{Aufgabe 1: Die blinkende LED}
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\begin{center}
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\includegraphics[width=\textwidth,height=0.8\textheight,keepaspectratio]
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{bilder/fotos/IMG_0676.JPG} %bild von arduino mit leuchtender led
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\end{center}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Aufgabe 1: Die blinkende LED}
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\begin{block}{}
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\centering
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Livedemo
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\end{block}
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%blink code livecoden
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%void setup(){
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% pinMode(13, OUTPUT);
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%}
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%void loop(){
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% digitalWrite(13, HIGH);
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% delay(1000);
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% digitalWrite(13,LOW);
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% delay(1000);
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%}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Aufgabe 1: Die blinkende LED}
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\begin{tabular}{rp{0.6\textwidth}}
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\cfunc{setup()} & wird einmal beim Start ausgeführt \\
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\cfunc{loop()} & wird kontinuierlich aufgerufen \\
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\cfunc{pinMode(PIN,wert)} & legt einen Pin als Ein- oder Ausgang fest \\
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\cfunc{digitalWrite(PIN,wert)} & schreibt digitalen Wert (HIGH oder LOW) auf den Ausgang \\
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\cfunc{delay(x)} & Pausiert das Ausführen für x Millisekunden \\
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\end{tabular}
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\end{frame}
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\section{Das Breadboard-Shield}
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\begin{frame}
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\frametitle{Das Shield}
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\begin{center}
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\includegraphics[width=\textwidth,height=0.8\textheight,keepaspectratio]
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{bilder/fotos/IMG_0687.JPG} %bild vom schild
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\end{center}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Das Shield -- Mini-Breadboard}
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\begin{center}
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\includegraphics[width=\textwidth,height=0.8\textheight,keepaspectratio]
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{bilder/a2_breadboard.png} %grafik schematisch von brotbrett
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\end{center}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Grundlagen -- Wichtige Grundbegriffe}
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\begin{itemize}
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\item \emph{Strom} (Ampère) bezeichnet die Bewegung von geladenen Teilchen
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\item \emph{Spannung} (Volt) ist ein Ladungsunterschied zwischen zwei Orten
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\item bewegliche Ladungen wollen Ladungsunterschiede immer ausgleichen $\rightarrow$ Strom fließt
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\item Technische Stromrichtung: Strom fließt von Plus nach Minus\footnote{\footnotesize{physikalisch ist es eigentlich genau anders herum}}
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\item der \emph{Widerstand} (Ohm, $\Omega$) begrenzt den Stromfluss
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\item alle Verbraucher (wie LEDs) bilden selbst einen Widerstand
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Das Shield -- Polung der LED}
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\begin{columns}
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\column[t]{.70\textwidth}
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\begin{itemize}
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\item LEDs haben eine Polung
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\item der positive Pol heißt \textcolor{red}{\emph{Anode}}
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\item der negative Pol heißt \textcolor{blue}{\emph{Kathode}}
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\item die Kathode erkennt man an der kurzen Leitung oder an der abgeflachten Stelle am Rand
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\item \alert{Merkhilfe: \emph{K}athode/\emph{K}ante/\emph{k}urz}
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\end{itemize}
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\column[t]{.30\textwidth}
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\begin{center}
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\includegraphics[width=\textwidth,height=0.4\textheight,keepaspectratio]
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{bilder/led_polung.pdf} %grafik schematisch von brotbrett
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\end{center}
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\end{columns}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Grundlagen -- LED anschließen}
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\begin{itemize}
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\item die LED wird zwischen einem Pin des Controllers und der Masse (die Rückleitung, auch \emph{GND}) angeschlossen
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\item die Spannung zwischen Mikrocontroller und der Masse beträgt 5V
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\item \alert{Problem: 5V sind zu viel für eine LED}
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\item Lösung: wir brauchen einen Vorwiderstand
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Das Shield -- Verkabelung}
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\begin{center}
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\includegraphics[width=\textwidth,height=0.8\textheight,keepaspectratio]
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{bilder/a2_breadboard_led_unknownresistor.png} %grafik schematisch von brotbrett
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\end{center}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Grundlagen -- Aufteilung der Spannung an den Widerständen}
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\begin{itemize}
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\item bei mehreren Widerständen in einem Strang teilt sich die angelegte Spannung im Verhältnis der Widerstände auf die Verbraucher auf
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\begin{center}
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\includegraphics[width=0.5\linewidth,height=\textheight,keepaspectratio]{bilder/widerstaende.pdf}
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\end{center}
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\item kennen wir bestimmte Werte der LED, können wir den Vorwiderstand ausrechnen
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\end{itemize}
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\end{frame}
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\renewcommand{\arraystretch}{1.5}
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\begin{frame}
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\frametitle{Grundlagen -- Ohmsches Gesetz}
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\begin{itemize}
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\item bei den LEDs sind folgende Angaben wichtig
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\begin{itemize}
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\item Flussspannung oder Forward Voltage $U_F$, meistens um die 2V
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\item Diffusionsstrom oder Forward Current $I_F$, meist um die 20mA, bei uns 14mA $\widehat{=}$ 0,014A
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\end{itemize}
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\item bei der Berechnung hilft uns:
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\end{itemize}
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\begin{block}{Ohmsches Gesetz}
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\begin{columns}[T]
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\column{.50\textwidth}
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{\Large\begin{tabular}{lc}
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Spannung U: & $U = R \cdot I$ \\
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Strom I: & $I = \frac{U}{R}$ \\
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Widerstand R: & $R = \frac{U}{I}$ \\
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\end{tabular}}
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\column{.50\textwidth}
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\begin{center}
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\includegraphics[width=0.4\linewidth,height=\textheight,keepaspectratio]{bilder/ohm_dreieck.pdf}
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\end{center}
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\end{columns}
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\end{block}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Grundlagen -- Vorwiderstand berechnen}
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\begin{itemize}
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\item \LARGE{$R_{Vorwiderstand} = \frac{U_{Betrieb} - U_{F}}{I_F}$}
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\item \LARGE setzen wir unsere Werte ein:
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\item \LARGE{$R_{Vorwiderstand} = \frac{5V - 2V}{0,014A}$}
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\item \LARGE{$R_{Vorwiderstand} = 214,29\Omega \approx \underline{\underline{220\Omega}}$}
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\end{itemize}
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\begin{center}
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\includegraphics[width=0.4\linewidth,height=\textheight,keepaspectratio]{bilder/vorwiderstand.pdf}
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\end{center}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle[fragile]{Grundlagen -- Widerstand Farbcode}
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\begin{columns}[T]
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\column{.90\textwidth}
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\scriptsize{\begin{tabular}{|l|c|c|c|c|c|r|}
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\hline \textbf{Farbe} & & \textbf{1. Ring} & \textbf{2. Ring} & \textbf{3. Ring} & \textbf{Muliplizierer} & \textbf {Toleranz} \\
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\hline scharz & \cellcolor{black} & 0 & 0 & 0 & 1$\Omega$ & \\
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\hline braun & \cellcolor{brown} & 1 & 1 & 1 & 10$\Omega$ & $\pm$1\% \\
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\hline rot & \cellcolor{red} & 2 & 2 & 2 & 100$\Omega$ & $\pm$2\% \\
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\hline orange & \cellcolor{orange} & 3 & 3 & 3 & 1K$\Omega$ & \\
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\hline gelb & \cellcolor{yellow} & 4 & 4 & 4 & 10K$\Omega$ & \\
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\hline grün & \cellcolor{green} & 5 & 5 & 5 & 100K$\Omega$ & $\pm$0,5\% \\
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\hline blau & \cellcolor{blue} & 6 & 6 & 6 & 1M$\Omega$ & $\pm$0,25\% \\
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\hline violett & \cellcolor{violet} & 7 & 7 & 7 & 10M$\Omega$ & $\pm$0,10\% \\
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\hline grau & \cellcolor{gray} & 8 & 8 & 8 & & $\pm$0,05\% \\
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\hline weiß & \cellcolor{white} & 9 & 9 & 9 & & \\
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\hline gold & \cellcolor{gold} & & & & 0,1$\Omega$ & $\pm$5\% \\
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\hline silver & \cellcolor{silver} & & & & 0,01$\Omega$ & $\pm$10\% \\
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\hline
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\end{tabular}}
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\column{.10\textwidth}
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\begin{center}
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\includegraphics{bilder/resistor_220.pdf} \\
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220$\Omega$
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\end{center}
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\end{columns}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Aufgabe 2: Das Shield, Verkabelung}
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\begin{columns}
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\column{.7\linewidth}
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\begin{center}
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\includegraphics[width=\textwidth,height=0.8\textheight,keepaspectratio]
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{bilder/a2_breadboard_led.png} %grafik schematisch von brotbrett
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\end{center}
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\column{.3\linewidth}
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\begin{center}
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\includegraphics[width=\textwidth,height=0.8\textheight,keepaspectratio]
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{bilder/a2_breadboard.png} %grafik schematisch von brotbrett
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\end{center}
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\end{columns}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Aufgabe 2: Das Shield, Verkabelung}
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\begin{center}
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\includegraphics[width=\textwidth,height=0.8\textheight,keepaspectratio]
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{bilder/fotos/IMG_0750.jpg} %foto
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\end{center}
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\end{frame}
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\begin{frame}
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\frametitle{Aufgabe 2: Das Shield, LED Ansteuern}
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\begin{block}{Aufgabe}
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\begin{itemize}
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\item Passe den Code an, sodass die neue LED blinkt
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\end{itemize}
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\end{block}
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\end{frame}
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% vim: ts=4:sts=4:sw=4:et
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