Überblick Hard- und Software

Die Arduino Plattform besteht aus Hard- und Software.

Sinn und Zweck der Arduino Hardware-Boards ist es im Wesentlichen 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 0V < 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 (Ausgangsstrom bis
I = 50 mA).

4) Resonator
Der Resonator gibt den Takt für den Atmega328 vor, die Frequenz beträgt dabei f = 16 MHz.

5) Versorgungsbuchse
Als alternative Energieversorgung zum USB, 7 … 12 V Netzteil anschließbar.

Hardware Arduino Uno

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 mit einer Vielzahl von Bauelementen wie

Arduino Starter Set
Das Original von Arduino

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.

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Elegoo Starter Set
Die günstige Alternative

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.

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