Überblick Arduino Hard- und Software
Die Arduino Plattform besteht aus den Hardware-Boards und einer einfach zu bedienenden Software-Oberfläche.
Sinn und Zweck der Arduino Hardware-Boards ist es im Wesentlichen einen Zugang zum Mikrocontroller, dem Herz des jeweiligen Boards, zu bekommen. Dies wird zum einen durch die Pin-Buchsen außen am Board realisiert, durch die man jeden einzelnen Pin des Mikrocontrollers kontaktieren kann. Zum anderen haben die allermeisten Boards eine USB-Buchse, über die man den Mikrocontroller komfortabel per Latop und Software programmieren kann.
Die zweite Hauptkomponente der Plattform ist die Arduino Software. Diese hat eine anwenderfreundliche Oberfläche und kann durch die einfache Arduino Programmiersprache (angelehnt an Programmiersprachen C bzw. C++) genutzt werden. Außerdem existiert eine große Anzahl an Bibliotheken für Arduino, die man in seinen Programmcode, den sogenannten „Sketch“ integrieren kann. Bibliotheken sind vorgefertigter Code, der einem hilft, bestimmte Funktionen in den eigenen Sketch zu integrieren, was enorm hilfreich ist, da man nicht immer „das Rad neu erfinden“ muss.
1) Haupt-Mikrocontroller
Das Herzstück des Uno Boards: der Atmega328 Mikrocontroller.
2) Analoge Pins
Ideal, um Spannungen im Bereich 0 V < U < 5 V, z. B. von einem Sensor einzulesen.
3) Power Pins
Als Output mit 3,3 V und
5 V zur Versorgung eines anderen Geräts / Sensors (Ausgangsstrom bis
I = 50 mA).
4) Resonator
Der Resonator gibt den Takt für den Atmega328 vor, die Frequenz beträgt dabei f = 16 MHz.
Hardware-Board am Beispiel des Arduino Uno
5) Versorgungsbuchse
Als alternative Energieversorgung zum USB, 7 … 12 V Netzteil anschließbar.
6) Spannungsregler
Der Spannungsregler stellt dem Board eine stabile Spannung von U = 5 V zur Verfügung.
7) USB-B Buchse
Für die Programmierung und Energieversorgung des Boards.
8) Reset Knopf
Durch Drücken des Reset Knopfes wird das auf dem Arduino gespeicherte Programm neu gestartet.
9) USB-Mikrocontroller
Der Atmega16U2 ermöglicht die Kommunikation und Programmierung über USB.
10) Digitale I/O Pins
Die Input- / Output Pins können als Outputs „High“ oder „Low“ geschalten werden oder zum Einlesen als Input konfiguriert werden.
1) Hauptmenü
„Datei“ enthält unter anderem die vorgefertigten Beispiel-Sketches, „Bearbeiten“ ermöglicht die z. B. die Einbindung einer Bibliothek.
2) Shortcuts
Die wichtigsten Funktionen nochmal als eigener Button, z. B. „neuer Sketch“, „Hochladen“ usw.
Software
Die Arduino Software kannst du hier von der offiziellen Website herunterladen:
3) Initialfunktion
Die void setup ( ) Funktion wird beim Anschalten des Arduinos durchlaufen, wird für einmalige Festlegungen genutzt, z. B. ob ein I/O Pin ein Input oder Output sein soll.
8) Dauerschleife
Die void loop ( ) Funktion ist das eigentliche Programm, welches in einer Dauerschleife immer wieder durchlaufen wird.
Starter Kits
Wer mit Arduino „loslegen“ will, der legt sich am besten ein sogenanntes „Starter Kit“ zu. Die Starter Kits sind eine Art Baukasten die eine Vielzahl von Bauelementen wie Widerstände und LEDs enthalten aber auch Sensoren und ein Steckbrett für den Aufbau von Schaltungen – also alles, was du an Hardware für den Einstieg benötigst.
Wenn ihr die Original Arduino Plattform unterstützen wollt, dann könnt ihr euch das unten verlinkte Set zulegen. Neben einer Vielzahl von Bauteilen und einem Arduino Uno ist auch ein Buch mit 15 Projekten zum Nachbauen enthalten.
➣ Amazon Link: https://amzn.to/2FEF6lG
Es gibt eine Vielzahl von Alternativen zum originalen Starter Set. Eines der bekanntesten ist von Elegoo, das bzgl. Umfang und Qualität dem Original mindestens ebenbürtig ist. Ein Buch findet man im Elegoo Set jedoch nicht, es ist jedoch eine CD mit Anleitungen enthalten.
➣ Amazon Link: https://amzn.to/2RJqRRh
Falls du jetzt Lust auf ein erstes eigenes Projekt bekommen hast, dann schau doch mal auf der Seite „Projekt Ampelschaltung“ vorbei. Vom Aufbau der Schaltung bis zum Schreiben des Sketches führe ich dich durch alle Schritte.
Mit den mit ➣ markierten Links kannst du mich unterstützen 🙂 Es handelt sich hierbei um Affiliate-Links. Das heißt ich bekomme eine kleine Provison für die Vermittlung. Für dich entstehen natürlich keine zusätzlichen Kosten!