Arduino-Plattform

Was ist Arduino?

Das Elektronikprojekt Arduino wurde im Interaction Design Institute Ivrea (IDII) in Italien ins Leben gerufen. Ziel war es, speziell für den Fachbereich Gestaltung und Kunstprojekte einen kostengünstige und leicht programmierbare Mikrocontrollerplattform zu entwickeln. Projektväter sind vor allem Massimo Banzi, Dozent an der damaligen IDII, David Cuartielles, Mirkochip-Ingenieur und David Mellis, Programmierer.
Arduino ist im Bereich Physical Computing anzusiedeln. Hier wird sich damit beschäftigt, die reale (analoge) Welt in die digitale Welt zu übertragen. Es gibt eine Vielzahl von Sensoren, die auf Interaktion oder Ereignisse innerhalb der realen Welt reagieren. Diese Daten werden verarbeitet und aktivieren Aktoren, beispielweise LCD,Lampen oder Lautsprecher.
Die Arduino-Plattform besteht aus einem Entwicklerboard (Hardware) und einer Entwicklungsumgebung (Software).
 
Vorteile von Arduino:

  • plattformunabhängig (Windows, Mac und Linux)
  • Open Source
  • kostengünstig
  • große Community

http://www.arduino.cc/

Arduino Software

Die Entwicklungsumgebung (IDE) für Arduino ist in Java geschrieben und somit plattformunabhängig. Es ist eine einfacher Code Editor mit Syntax-Highlighting.
Die Programmierung des Arduino Boards erfolgt in Wiring, einer auf C/C++ aufbauenden Programmiersprache.
Bei der Installation wird automatisch der gcc-Compiler eingebunden.
Software:

Arduino Hardware

Das Arduino Entwicklungsboard besitz einen 8-Bit Mikrocontroller von Typ Atmega.
Es gibt eine Vielzahl von verschiedenen Boards
Das im Tutorial eingesetzte Board wird größtenteils das Arduino Leonardo und Arduino Uno sein.
Es besitzt folgende Eckdaten :

  • Mikrocontroller : ATmega32u4
  • Flashspeicher : 32 KB
  • Digitale I/O : 20
  • Analoger Input : 12
  • Stromversorgung : (Mirco-USB (5V), externes Netzteil)
  • Mirco-USB – Schnittstelle

Distributors:

Ziel des Tutorials

Während meiner Arbeit als technische Hilfskraft im Fachbereich Design hat sich gezeigt, dass die Vermittlung von Basiswissen an die Studenten viel Zeit in Anspruch nimmt, so dass Ihnen für die eigentliche Umsetzung ihres Prototypen Zeitdruck entsteht und auf individuelle, projektbezogene Fragestellungen kaum eingegangen werden kann.
So entstand die Idee, kompaktes Grundwissen im Bereich Physical Computing mit Arduino zu vermitteln. Ziel ist es, dass die Studenten nach dem Tutorial einen Überblick der Möglichkeiten, die ihnen Arduino bietet, besitzen und die Fähigkeiten, diese Möglichkeiten auszuschöpfen,
dass sie daraus neue kreative Ideen und neue Prototypen entwickeln und nun mehr Zeit für individuelle Fragen bezüglich ihres Projekts vorhanden ist.

Aufbau des Tutorials

Kapitel 1: Elektronische Grundkentnisse
Im ersten Kapitel werden elektronische Grundkenntnisse vermittelt

  • das ohmsche Gesetz
  • der elektrische Widerstand
  • Löten und weiteres Zubehör kennenlernen
  • Schaltsymbole deuten können

Kapitel 2: Arduino-Software
Im 2. Kapitel geht es um die Programmiersprache Arduino, die die Programmierung in C/C++ vereinfacht. Zunächst sollen die Grundelemente einer Programmiersprache erläutert werden, so dass die Studenten ein Grundverständnis für Aufbau und Struktur von vorgegebenem Code entwickeln, und in der Lage sind, diesen nach ihren Wünschen zu ändern. Ebenso sollen sie bei erweiterten Libraries erkennen können, wie sie diese für ihr Projekt nutzen können.

  • Starten der Arduino IDE
  • Variablen, Datentypen
  • Bedingungen, Schleifen
  • Funktionen
  • Klassen & Bibliotheken

Kapitel 3: Arduino-Hardware
Nach den beiden Grundlagenkapiteln wird nun abschließend im 3. Kapitel das Herzstück des Tutorials bereit gestellt. Ein breitgefächertes Spektrum von Verwendungsmöglichkeiten für Arduino wird hier vorgestellt.

  • Anzeigen (LED,LCD)
  • Knöpfe, Regler
  • Sensoren
  • Motoren
  • Drahtlose Verbindungen