Arduino

Der Arduino ist Open Source. Das heißt die Hard- und Software sind quelloffen. Das Original wurde entwickelt und kommt von http://arduino.cc/. Es gibt verschiedene Arduino Boards für jeden Bedarf wie z.B. Arduino Uno, Arduino Due, Adruino Mega, Arduino Mini etc. um nur einige hier zu nennen.

Das besondere an der Hardware des Arduinos ist, das es Robust ist, sehr wenig Strom verbrauchen kann, für ihre Zwecke richtig schnell in der Rechenleistung und super einfach zum programmieren ist.

Wenn ich mir überlege, dass der weit verbreitete C64 von Commodore damals nur 1Mhz Prozessortakt mit 64kb Speicher hatte, so darf man den z.B. Arduino Uno mit 16Mhz und 32kb Programmspeicher nicht unterschätzen.

Die Verschiedenen Modelle sind hier aufgeführt: http://arduino.cc/en/Main/Products

Meine Empfehlung

Am Anfang ist es schwer sich zu entscheiden mit welchem Arduino man anfangen sollte. Ich empfehle den Arduino Uno (zur Zeit die Version R3, Stand Mai 2014) mit gesockeltem IC (also in der DIP=Dual in-line package=zweireihiges Gehäuse Bauweise) nicht zu verwechseln mit dem Arduino Uno SMD.

Das hat viele Voreile:

  1. Wenn aus Versehen der IC kaputt geht, kann man diesen einfach und günstig ersetzen.
  2. Zum Neuprogrammieren eines neuen leeren ICs
  3. Rein theoretisch könnte man auch andere kompatible ICs testen, wie den 168er

Mit dem Arduino Uno kann man sehr gut lernen und alles an Ideen umsetzen, die man in der ersten Zeit hat. Erst später wenn man so richtig große Projekte hat wird evtl. ein anderes Arduino benötigt, weil es entweder doch zu langsam ist (sehr unwahrscheinlich) oder zu wenig Speicher hat (eher wahrscheinlich, so jedenfalls bei mir)

IC bedeutet in diesem Fall übrigens der Microcontroller

Shields

Das Konzept beim Arduino basiert neben den Boards, die die Haupteinheit bilden, auf Erweiterungen, den sogenannten Shields. Aus dem Grund haben die meisten Arduino Boards eine standardisierte Steckleiste mit Analogen und Digitalen Ein- und Ausgängen. Die Shields werden einfach auf ein Arduino Board gesteckt.

So ein Shield hat dann Zusatzfunktionen wie WLan oder Netzwerkanschluss, GSM, Motorsteuerung oder SD Karten.

Für Anfänger bedeutet das, das man eigentlich keine Ahnung oder Wissen haben muss, wie die Elektronik darauf funktioniert. Aber irgendwie dann doch so ein bisschen. Denn meistens bleibt so ein Projekt, das man sich ausgedacht hat nicht für sich. Das bedeutet, man Programmiert eigentlich nicht ein Arduino, um ein Arduino zu programmieren, sondern mit der Umwelt zu interagieren.

Irgendwann muss man also die Gefilde des Arduinos verlassen und etwas damit steuern, egal ob das nur Ein- und Ausschalten eines Lichtes ist, oder irgendetwas anderes.

Das bedeutet, irgendwann kommt der Punkt, wo man elektrisch schon wissen sollte was man da macht. Aber genau das ist einer der Punkte die so richtig Spaß machen, wenn man selber Anfängt elektronische Bauteile zu nehmen und zusammen zu basteln. Und meistens ist das gar nicht so schwer wie man sich das denkt.

Aus dem Grund bin ich nicht so ein Verfechter der Shields, ich baue mir lieber meine eigenen Schaltungen. Dabei bin ich selber Anfänger in diesem Bereich und Elektronik-Experten würden sich mit beiden Händen auf den Kopf schlagen wenn die sehen würden was ich hier alles mache. Aber das ist vollkommen egal. Es macht mir Spaß und es funktioniert. Mehr muss man dazu nicht sagen.

Programmiersprache

Die Programmiersprache basiert auf Wiring und die Programmierumgebung auf Processing. Es ist eine sehr vereinfachte und von jedermann schnell zu erlernende Programmiersprache, ohne das man ein Vorwissen dazu braucht.

Das ist das schöne am Arduino, dass man eigentlich sofort mit irgendwelchen Projekten anfangen kann.

Das installieren der Programmierumgebung ist nicht einfacher zu gestalten. Einfach in ein Verzeichnis entpacken und fertig!

Ich empfehle allerdings ein Verzeichnis "Arduino" direkt auf einem Laufwerk zu erstellen. So kann man ruhig auch das Laufwerk C: nehmen und erstellt darunter ein Verzeichnis Arduino, so das es dann lautet "C:\Arduino".

In dieses Verzeichnis direkt das runtergeladene Arduino Software entpacken. Ich habe dann eine Verknüpfung auf meinem Desktop gemacht das auf die Datei arduino.exe in dem enpackten Verzeichnis zeigt. Fertig!

Beim ersten Starten wird ein Verzeichnis in den Eigenen Dokumente erstellte, das sich Arduino nennt. Hier werden die eigenen Projekte, die sich Skteche nennen, gespeichert.

Auch spätere Erweiterungen werden hier abgelegt! Es kann vorkommen, dass man zur Steuerung von Erweiterungen, Geräten oder Display zusätzlich zum Programmieren benötigte libraries also Bibliotheken benötigt. Diese werden hier in den Eigenen Dokumente abgelegt. Das hat den großen Vorteil, wenn mal eine neue Version der Arduino Software erscheint, man nur diese entpacken muss und alles ist wieder weiter wie gewohnt verfügbar.

Download der aktuellen Software:  http://arduino.cc/en/Main/Software

Programmiersprachen Referenz: http://arduino.cc/en/Reference/HomePage

Was kann man mit einem Arduino machen?

Fast alles elektrische was der Fantasie entspringt! Ich sag mal so: Ein Computer arbeitet auch nur mit Nullen und Einsen, also an oder aus. Und was kann man mit einem Computer machen? Da sind fast keine Grenzen gesteckt. So ist das auch mit einem Microcontroller oder eben dem Arduino.

Man sollte am Anfang vielleicht klein Anfangen und Spaß daran haben und dann sehen was noch für Ideen kommen. Wie wäre es z.B. mit folgenden Ideen?:

  • etwas einfach ein und ausschalten wie Lampen, Kaffeemaschine oder Waschmaschine. Und das vielleicht Zeitgesteuert.
  • Das Licht entsprechend den Lichtverhältnissen automatisch Dimmen.
  • Eine Infrarot Fernbedienung, die mehrere Geräte auf einmal steuert. Zum Beispiel Fernseher und Verstärker gleichzeitig einschaltet und den Verstärker auf TV Eingang umschaltet.
  • noch ganz viele Ideen die von euch kommen könnten

Geht es auch ohne Arduino?

Ja. Ich selber benutzte zum Testen ein Breadboard (also Steckbrett) direkt mit einem Microcontroller. Das ist für ich wesentlich günstiger. Ich kann mehrere Schaltungen parallel betreiben. Wie das geht beschreibe ich in auf einer eigenen Seite Selber bauen.

Meine Empfehlungen

Tricks & Tipps

Es gibt versteckte deutschsprachige Seiten auf den Seiten von http://arduino.cc/! Einfach das <en> in der URL durch <de> ersetzen und hoffen, das die Seite auf deutsch angezeigt wird. So z.B. http://arduino.cc/en/Main/Products ändern zu http://arduino.cc/de/Main/Products.

Allerdings scheinen noch nicht alle Seiten übersetzt und darum die Sprachumschaltung noch nicht freigegeben zu sein. Ich kann auch nicht die Aktualität der deutschen Seiten garantieren. Dann lieber doch die englisch Sprachigen original Seiten angucken.