Ziel des Projekts
In einem Webformular können Lottozahlen ermittelt, angezeigt und gespeichert werden. Der Arduino „spielt“ für dich 6 Zahlen. Anschließend werden die Lottozahlen gezogen, aufsteigend sortiert und auf die Anzahl der übereinstimmenden Zahlen untersucht.
Die Hardware
Für diese Anleitung benötigst du ein sogenanntes „Shield“, eine Platine, die einfach auf den Arduino aufgesteckt wird. Auf ihr befindet sich ein LAN-Anschluss (RJ45). Alle digitalen und analogen Anschlüsse stehen auch weiterhin zur Verfügung.
Benötigte Bauteile
- RTC-Modul
- Ethernet-Shield
- Leitungsdrähte
Der Schaltplan
(Fahre mit der Maus über das Bild, um die Bezeichnungen der Bauteile zu sehen)
Benötigte Bibliotheken
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Das Programm
Für das Programm brauchst du eine freie IP-Adresse und eine freie MAC-Adresse in deinem lokalen Netzwerk.
Im Regelfall befindet sich in einem lokalen Netzwerk ein DHCP-Server, der jedem Gerät im Netzwerk automatisch eine IP-Adresse zuteilt. Im Programm wird eine über DHCP vergebene Adresse verwendet.
Im Seriellen Monitor wird die IP des Ethernet-Shields angezeigt. Diese Adresse wird in einem Browser eingegeben.
Bibliotheken und Variablen:
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#include "SdFat.h" #include "RTClib.h" #include "Ethernet.h" // Bezeichnung der SD-Karte SdFat SD; // Bezeichnung des RTC-Moduls RTC_DS3231 rtc; // Bezeichnung der Textdatei File ZiehungLotto; // Datenpin für das SD-Kartenmodul #define DatenPin 4 // Array für die gezogenen Zahlen int LottoZahl[6]; // Array für die angekreuzten Zahlen int SpielZahl[6]; // Minimum/Maximum der Zufallszahlen const byte Minimum = 1; const byte Maximum = 49; // Anzahl der zu ziehenden Zahlen const byte Anzahl = 6; // MAC-Adresse und IP definieren byte mac[] = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xED}; // feste IP definieren -> Speicherplatz sparen IPAddress ip(192, 168, 1, 200); // Name des Servers vergeben EthernetServer server(80); |
Der setup-Teil
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void setup() { /* wenn Datum und Zeit nicht korrekt -> Datum/Zeit setzen Jahr, Monat, Tag, Stunde, Minute, Sekunde rtc.adjust(DateTime(2020, 12, 13, 13, 31, 30)); */ // RTC-Modul starten rtc.begin(); // Zufallsgenerator starten randomSeed(analogRead(A0)); Serial.begin(9600); // auf serielle Verbindung warten while (!Serial) {;} // Ethernet starten DHCP // Ethernet.begin(mac); // Ethernet starten feste IP Ethernet.begin(mac, ip); // Server starten server.begin(); // SD-Karte starten SD. begin(DatenPin); // zur Kontrolle IP-Adresse anzeigen // localIP -> Adresse, die im Browser eingegeben wird Serial.print(F("IP des Ethernet-Shields: ")); Serial.println(Ethernet.localIP()); } |
Der loop-Teil
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void loop() { String AnzahlTreffer = ""; String GespielteZahlen = ""; String GezogeneZahlen = ""; byte Treffer = 0; String Auswertung = ""; // neue Anfrage EthernetClient Client = server.available(); if (Client) { // solange der Klient verbunden ist ... while (Client.connected()) { if (Client.available()) { // auf Eingabe warten ... char Zeichen = Client.read(); // ... und die Antwort zusammenbauen Auswertung += Zeichen; // \n = Seite vom Clienten vollständig geladen if (Zeichen == '\n') { // HTTP-Anforderung senden Client.println("HTTP/1.1 200 OK"); Client.println("Content-type:text/html"); // Leerzeile zwingend erforderlich Client.println(); Client.println(F("<!doctype html>")); Client.println(F("<html>")); Client.println(F("<body>")); Client.println(F("<h1>Lottozahlen</h1><hr >")); /* IP-Adressen anzeigen Client.remoteIP() -> eigene IP Ethernet.localIP() -> IP des Ethernet-Shields */ Client.print(F("<b>Eigene IP: ")); Client.print(Client.remoteIP()); Client.print(F("</b>")); Client.print(F("<br><b>IP des Ethernet-Shields: ")); Client.print(Ethernet.localIP()); Client.print(F("</b>")); Client.println(F("<hr>")); // Buttons Client.print(F("<form>")); // speichern Client.print(F("<input type='button'")); Client.print(F(" style='cursor:pointer;background-color:#CFFB00;'")); Client.println(F(" onClick=\"location.href='s'\" value='Lottozahlen speichern'>")); // anzeigen Client.print(F("<input type='button'")); Client.print(F(" style='cursor:pointer;background-color:#CAD8EC;'")); Client.println(F(" onClick=\"location.href='a'\" value='Lottozahlen anzeigen'>")); // entfernen Client.print(F("<input type='button' ")); Client.print(F(" style='cursor:pointer;background-color:#F48A93;'")); Client.println(F(" onClick=\"location.href='e'\" value='Datei entfernen'>")); Client.println(F("</form><hr>")); /* ein Klick auf einen der Buttons erzeugt eine GET-Anweisung in der Form GET /a HTTP/1.1 -> Button anzeigen auswerten GET /s HTTP/1.1 -> Button speichern auswerten GET /e HTTP/1.1 -> Button entfernen auswerten indexOf durchsucht den String nach diesen Zeichen (> 0 = Zeichen gefunden) */ // Auswertung der Anzeige muss vor dem Schließen der Seite erfolgen if (Auswertung.indexOf("a") > 0) { // Datei öffnen und Zahlen anzeigen ZiehungLotto = SD.open("Lottozahlen.txt"); if (ZiehungLotto) { // solange sich Zeilen in der Datei befinden ... while (ZiehungLotto.available()) { // ... werden sie gelesen und ausgegeben Client.write(ZiehungLotto.read()); } // Datei schließen ZiehungLotto.close(); } else Client.println(F("Die Datei ist leer oder nicht vorhanden!")); } Client.println(F("</body></html>")); // Zeit, um die Antwort zu übertragen delay(1); // Verbindung beenden Client.stop(); // entfernen if (Auswertung.indexOf("e") > 0) { if (SD.exists("Lottozahlen.txt")) { // Datei entfernen SD.remove("Lottozahlen.txt"); } } // speichern if (Auswertung.indexOf("s") > 0) { // Ziehung der "angekreuzten" Zahlen Ziehung(); ZahlenSortieren(LottoZahl, 6); // String GespielteZahlen aus den Elementen des Arrays LottoZahl // zusammensetzen for (int i = 0; i < Anzahl; i++) { GespielteZahlen = GespielteZahlen + LottoZahl[i] + " "; SpielZahl[i] = LottoZahl[i]; } // Ziehung der Lottozahlen Ziehung(); // Zahlen sortieren ZahlenSortieren(LottoZahl, 6); // Vergleichen der Elemente der Arrays SpielZahl und LottoZahl for (int i = 0; i < Anzahl; i++) { for (int ii = 0; ii < Anzahl; ii++) { // Übereinstimmung gefunden -> Treffer um 1 erhöhen // AnzahlTreffer: String für übereinstimmende Zahlen erzeugen if (SpielZahl[i] == LottoZahl[ii]) { AnzahlTreffer = AnzahlTreffer + SpielZahl[i] + " "; Treffer ++; } } } // String GezogeneZahlen aus den Elementen des Arrays LottoZahl // zusammensetzen for (int i = 0; i < Anzahl; i++) { GezogeneZahlen = GezogeneZahlen + LottoZahl[i] + " "; } /* Datei zum Schreiben (FILE_WRITE) öffnen wenn sie noch nicht existiert, wird sie erstellt */ ZiehungLotto = SD.open("Lottozahlen.txt", FILE_WRITE); if (ZiehungLotto) { // aktuelle Zeit holen DateTime aktuell = rtc.now(); char Datum[] = "DD.MM.YYYY"; ZiehungLotto.print(aktuell.toString(Datum)); // Zeit schreiben char Zeit[] = " Uhrzeit: hh:mm:ss"; ZiehungLotto.println(aktuell.toString(Zeit)); ZiehungLotto.println(F("<br>")); // Daten in die Datei schreiben ZiehungLotto.println(F("Gespielte Zahlen")); ZiehungLotto.println(GespielteZahlen); ZiehungLotto.println(F("<br>")); ZiehungLotto.println(F("---------------------------------------")); ZiehungLotto.println(F("<br>")); ZiehungLotto.println(F("Gezogene Zahlen")); ZiehungLotto.println(GezogeneZahlen); ZiehungLotto.println(F("<br>")); ZiehungLotto.println(F("---------------------------------------")); ZiehungLotto.println(F("<br>")); // keine Treffer if (Treffer == 0) ZiehungLotto.println(F("keine Treffer!")); // getroffene Zahlen anzeigen else { ZiehungLotto.print(Treffer); ZiehungLotto.print(F(" Treffer: ")); ZiehungLotto.print(AnzahlTreffer); } ZiehungLotto.println(F("<br>")); ZiehungLotto.println(F("---------------------------------------")); ZiehungLotto.println(F("<br>")); // Datei schließen ZiehungLotto.close(); } } } } } } } |
Funktionen
- Ziehung(): Lottozahlen ermitteln
- ZahlenSortieren(): Lottozahlen aufsteigend sortieren
Jetzt fehlen noch die Funktionen zum Sortieren der Zahlen und für die Ziehung der Lottozahlen.
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void ZahlenSortieren(int Zahlen[], int Groesse) { // unsortierten Bereich des Arrays durchlaufen for (int i = 0; i < (Groesse - 1); i++) { // bei jedem Durchlauf wird das jeweils letzte Element weggelassen for (int ii = 0; ii < (Groesse - (i + 1)); ii++) { /* wenn die aktuelle Zahl größer als die nachfolgende Zahl ist -> aktuelle Zahl temporär speichern -> Zahlen vertauschen -> temporäre Zahl der nachfolgenden Zahl zuweisen */ if (Zahlen[ii] > Zahlen[ii + 1]) { int zwischengespeicherteZahl = Zahlen[ii]; Zahlen[ii] = Zahlen[ii + 1]; Zahlen[ii + 1] = zwischengespeicherteZahl; } } } } |
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int Ziehung() { for (int i = 0; i < Anzahl; i++) { /* die Lottozahl gilt solange als bereits gezogen bis in der for-Schleife nachgewiesen wird, dass sie neu ist und BereitsGezogen den Wert false hat */ bool BereitsGezogen = true; while (BereitsGezogen) { // Zahl ziehen LottoZahl[i] = random(Minimum, Maximum); BereitsGezogen = false; /* Zufallszahl mit den bereits gezogenen Zahlen vergleichen i wird in der ersten for-Schleife hochgezählt alle bisherigen Zahlen (ii) werden mit den bisher gezogenen (außer der gerade gezogenen) verglichen (ii < i) ist sie identisch, erhält BereitsGezogen den Wert true es wird erneut eine Zufallszahl bestimmt wenn die Zahl neu ist, (BereitsGezogen hat noch den Wert false) wird die while-Schleife verlassen und die nächste Zahl gezogen */ for (int ii = 0; ii < i; ii++) { if (LottoZahl[i] == LottoZahl[ii]) BereitsGezogen = true; } } } /* das Array mit den Zahlen wird an das Hauptprogramm zurückgegeben beim ersten Aufruf sind es die gespielten Zahlen beim zweiten Aufruf die gezogenen Lottozahlen */ return LottoZahl[Anzahl]; } |
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