Deutscher Amateur-Radio-Club e.V
Ortsverband Husum M04
Mehr als nur ein kleiner Rechenknecht
Was ist ein Arduino ?. Ein Arduino ist eine aus Soft- und Hardware bestehende Physical-Computing-Plattform. Beide Komponenten sind im Sinne von Open Source quelloffen. Die Hardware besteht aus einem einfachen I/O-Board mit einem Mikro controller und analogen und digitalen Ein- und Ausgängen.Die Programmierung selbst erfolgt in C bzw. C++ wobei technische Details wie Header-Dateien vor den Anwendern weitgehend verborgen werden und umfangreiche Libraries und Beispiele die Programmierung vereinfachen. Arduino kann verwendet werden, um eigenständige interaktive Objekte zu steuern oder um mit Softwareanwendungen auf Computern zu interagieren. Also eigentlich auch ideal um für uns als Elektroniker und Funkamateuren diesen universellen Mikrokontroller zum Einsatz zu bringen.
Das erste Board wurde 2005 von Massimo Banzi und David Cuartielles entwickelt. Der Name „Arduino“ ist übernommen von einer Bar in Ivrea, in der sich einige der Projektgründer gewöhnlich trafen.
Die Entwicklung der nötigen Software ist verhältnismäßig einfach und lässt sich leicht erlernen. Arduino bringt eine eigene integrierte Entwicklungsumgebung (IDE) mit. Dabei handelt es sich um eine plattformunabhängige Java-Anwendung. Sie basiert auf der IDE von Processing, einer auf die Einsatzbereiche Grafik, Simulation und Animation spezialisierten Entwicklungsumgebung. Die Arduino-IDE bringt einen Code-Editor mit und bindet gcc als Compiler ein. Zusätzlich werden die avr-gcc-Library und weitere Arduino-Librarys eingebunden, die die Programmierung in C und C++ stark vereinfachen. Es gibt eine Unzahl von Bibleotheken die es dem Anwender ungemein erleichtern , seine eigenen Ideen um zu setzen, ohne das dafür erst neue Programmroutinen entwickelt werden müssen.
Für die Softwareentwicklung gibt es eine komplette Entwicklungsumgebung zum herunterladen aus dem Internet. Die neue Version 1.6 unterstützt alle Arduino-kompatiblen 8- und 32-Bit-Controller und führt die bisherigen zwei Versions zweige zusammen. Damit er leichtert sich das Programmieren. Unter anderem werden angeschlossene Boards automatisch erkannt, Treiber und IDE sind nun signiert und es gibt eine Auto save-Funktion. Die Softwareentwicklung haben außerdem viele der mitgelieferten Bibliotheken verbessert und den Serial Monitor sowie große Teile komplett überarbeitet. Vor allem wer auf Code-Bibliotheken von Dritten setzt, sollte die neue Version der IDE zunächst nur zusätzlich installieren, um sicherzustellen, dass es keine Inkompatibilität gibt. Die Version 1.6 ist jetzt wirklich ausgereift und ermöglicht vieles, was bisher nur umständlich oder gar nicht zu erreichen war.
Alternative Arduino-Entwicklungsumgebung
Der brasilianische Programmierer Alex Porto hat eine erweiterte IDE (Entwicklungsumgebung) für Arduino veröffentlicht: MariaMole richtet sich mit Features wie einer Projektverwaltung, einstellbaren Compiler-Optionen und Einfärbung des Codes (Syntax Highlighting) vor allem an erfahrene Entwickler, denen die normale Arduino-IDE zu rudimentär ist. Der Grund für die Neuentwicklung: Porto war mit existierenden Arduino-Erweiterungen für Eclipse und andere IDEs unzufrieden.
MariaMole setzt eine installierte Arduino-IDE voraus und kann auch alle mitgelieferten Beispiel-Sketch e und Libraries importieren. Für Debug-Zwecke kann man serielle Terminals zur direkten Kommunikation mit mehreren Arduino-Boards öffnen. Zusammen mit der Projektverwaltung ist also auch die Entwicklung auf mehr als einem Board ohne ständiges Umschalten möglich.
Arduino-Entwicklungsumgebung
Learning about Electronics

Kennen sie Fritzing“ Fritzing hilft Designern und Entwicklern, elektronische Geräte zu entwerfen. Das Tool zeigt eine virtuelle Steckplatine, auf der sich Leitungen, Widerstände und Kondensatoren eintragen lassen. Die entsprechenden Bauteile ziehen Sie einfach per Drag & Drop auf die Platine. Entwürfe, die nur als Schaltplan vorliegen, können ebenfalls in das Programm übertragen werden - „Fritzing“ errechnet dann automatisch den passenden Entwurf für die Steckplatine.
Icon - Fritzing
 
Worauf basiert nun die ganze Sache
Die Hardware basiert auf einem Atmel AVR-Mikro controller aus der megaAVR-Serie bzw. beim Arduino Due auf einem Atmel ARM Cortex-M3 Prozessor. Ursprünglich wurde der ATmega8, später der ATmega168 und aktuell der ATmega328, der ATmega1280 und der ATmega2560 verbaut. Alle Boards werden entweder über USB (5 V) oder eine externe Spannungsquelle (7-12 V) versorgt und verfügen über einen 16-MHz-Schwingquarz (es gibt Varianten mit 3,3 V-Versorgungsspannung und solche mit abweichendem Takt).
Vom Prinzip her werden alle Boards über eine serielle Schnittstelle programmiert, wenn ein Reset aktiviert ist. Der Mikro controller ist mit einem Boot-Loader vorprogrammiert, wodurch die Programmierung direkt über die serielle Schnittstelle ohne externes Programmiergerät erfolgen kann. Bei älteren Boards wurde dafür die RS-232- oder V24 Schnittstelle genutzt.Neuere Pcs und Notebooks haben leider nicht mehr diese Schnittstelle, doch auch hierfür gibt es die Lösung. Bei aktuellen Boards geschieht die Umsetzung von USB nach seriell über einen eigens entwickelten USB-Seriell-Konverter, basierend auf dem ATmega8U2. Zuvor wurde das mit dem populären Baustein FT232RL von FTDI realisiert. Die Version Arduino Leonardo verwendet als Prozessor den ATmega32u4, welcher die USB-Unterstützung nativ bereitstellt und sich damit auch als Tastatur oder Maus gegenüber einem PC ausgeben kann. Die kleinen Arduino Bords können recht preiswert über das Internet erworben werden. Sie laden auf Grund ihres Konzeptes einfach zu Experimentieren und Basteln ein.
Die Arduino-Boards stellen die meisten I/O-Pins des Mikro controllers zur Nutzung für elektronische Schaltungen zur Verfügung. Die aktuell gängigen Boards bieten 14 digitale I/O-Pins, von denen sechs PWM-Signale ausgeben können. Dazu kommen zusätzlich sechs analoge Eingänge. Für die Erweiterung werden vorbestückte oder teilweise unbestückte Platinen - sogenannte „Shields“ - angeboten, die auf das Arduino-Board aufsteckbar sind. Es können aber auch z. B. Steckplatinen für den Aufbau von Schaltungen verwendet werden. Ferner gibt es eine Unzahl von kleinen Modulen, die sich direkt an den Arduino anschliessen lassen, egal, ob Schalter, Taster , Temperatursensoren, Magnet - und Richtungssensoren oder aber Funkmodule, LCD- oder Grafikfähig e Displays, man findet fast alles und das zu sehr moderaten Preisen.
Hier finden sie diverse Projekte inc. der passenden Programmroutinen
APRS mit Arduino-Mega
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Arduino Boards unter Bascom programmieren
Arduino Tutorial: " Wie funktioniert das"
Arduino Projekt: SWR und Power meter
Basteln, bauen und experimentieren mit Arduino Uno
Basteln, bauen mit Display für den Arduino
Elektrotechnik-allerlei.de
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Div. AVR-Projekte zum nachbauen
Ein DSO mit einem Arduino
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