Erste Schritte mit Arduino

Arduino - Programmsymbol

Ich schreibe diesen Beitrag für alle, die schon immer einmal eine eigene Elektronische Schaltung realisieren und diese nach ihren eigenen Wünschen programmieren wollten, die sich aber wegen der fehlenden Grundkenntnisse bisher nicht dazu durchringen konnten einen Anfang zu machen. Denn mit Arduino ist es ein Leichtes sich in die Materie einzuarbeiten und mit wenigen Mitteln viel zu erreichen.

 

1. Einleitung

Die Arduino Plattform ist eine aus Hard- und Software bestehende Open Source Plattform. Die Hardware besteht aus einem einfachen I/O-Board mit einem Microcontroller und mehreren analogen und digitalen Ein- und Ausgängen. Mit Arduino kann man eigenständige interaktive Objekte steuern oder mit Softwareanwendungen auf Computern interagieren.

Arduino bringt eine eigene Entwicklungsumgebung (IDE) mit. Dabei handelt es sich um eine plattformunabhängige Java-Anwendung die auf der IDE von Processing, einer auf die Einsatzbereiche Grafik, Simulation und Animation spezialisierten Entwicklungsumgebung, basiert. Die Arduino-Software kann man unter http://arduino.cc/en/Main/Software herunterladen. Die Arduino Plattform ist besonders für Anfänger geeignet, da man im Internet eine Menge an Tutorials , Beispielen und Sketches finden kann.

Um ein funktionstüchtiges Programm zu schreiben genügen in der Regel folgende zwei Methoden:

  • setup() – wird einmalig beim beim Start des Programms aufgerufen, nützlich um z.B. Pins als Eingang oder Ausgang zu definieren
  • loop()  – wird fortlaufend aufgerufen, bis das Arduino-Board ausgeschaltet wird.

 

Hier ein kleines Beispiel für ein Programm, unter Arduino auch Sketch genannt,
das zwei an das Arduino-Board angeschlossene LEDs abwechselnd blinken lässt

int ledPin1 = 13;
int ledPin2 = 14;

void setup() {
  pinMode(ledPin1,OUTPUT);
  pinMode(ledPin2,OUTPUT);
}

void loop()
{
  digitalWrite(ledPin1,HIGH);
  digitalWrite(ledPin2,LOW);
  delay(300);
  digitalWrite(ledPin1,LOW);
  digitalWrite(ledPin2,HIGH);
  delay(300);
}

 

Sollten Sie also auf den Geschmack gekommen sein und und Sie den ersten großen Schritt hin zu Ihrem eigenen Elektronikprojekt starten wollen, stellt sich unweigerlich die Frage wie man anfängt. Als erstes benötigen Sie einmal ein Arduino Board. Diese Boards gibt es in vielen verschiedenen Ausführungen. Für den Anfang und auch auf lange Sicht sollte jedoch das Arduino Uno, das Sie bereits für 20,00 Euro bekommen,  vollkommen ausreichen. Dieses Board basiert auf dem ATmega328 Microcontroller und verfügt über 14 digitale I/O Pins. Davon können 6 als PWM Ausgänge verwendet werden. Zusätzlich verfügt das Board über 6 analoge Eingänge, einen 16 MHz Quarz-Oszillator, einen USB-Anschluss, einen Stromanschluss, einen ICSP-Header und eine Reset-Taste. Sie müssen das Board lediglich mit Strom versorgen und per USB Kabel an den Rechner anschließen.

Neben den Arduino Boards gibt es noch die Arduino Shields, dies sind fertige Platinen für einen oder mehrere bestimmte Aufgabenbereiche, die direkt auf das Arduino Board gesteckt werden können. Das Arduino Wifi Shield, Wireless SD Shield oder Arduino Ethernet Shield sind nur drei der  vielen verfügbaren Shields.

 

2. Arduino Board kaufen

 

3. Arduino Software downloaden

 

4. Arduino Software installieren

Ich denke das ich zur Installation der Software nicht groß etwas erzählen muss, da dies mit wenigen Klicks erledigt ist.

 

5. Arduino IDE einrichten

Wenn Sie Ihr Arduino Board an den Rechner angeschlossen und mit Strom versorgt haben, können Sie die Arduino-Software starten.
Damit die Software mit Ihrem Board kommunizieren kann, müssen Sie dieser sagen welches Board Sie angeschlossen haben. Dazu klicken Sie im Menü auf Tools und wählen unter dem Menüpunkt Board anschließend das angeschlossene Board aus.

 

6. Erstes Sketch schreiben und auf das Arduino Board übertragen

Ohne dass wir auch nur ein einziges externes elektronisches Bauteil an unseren Arduino anschließen können wir doch testen ob alles funktioniert.
Wir passen einfach das oben angegebene Beispiel-Sketch etwas an, um die auf dem Board integrierte LED blinken zu lassen. Dazu müssen wir als erstes den Pin angeben an dem sich die LED befindet. Bei den Arduinos sollte das Pin 11 sein.

int ledPin1 = 11;

void setup() {
  pinMode(ledPin1,OUTPUT);
}

void loop()
{
  digitalWrite(ledPin1,HIGH);
  delay(300);
  digitalWrite(ledPin1,LOW);
  delay(300);
}

Wenn Sie das Sketch eingegeben haben, klicken Sie auf den ersten Button (Überprüfen) über dem Textfeld. Sollte im unterem Terminal keine Fehlermeldung erscheinen, können Sie das Sketch anschließend mit einem Klick auf den zweiten Button (Upload) auf Ihr Arduino Board übertragen. Wenn alles geklappt hat, sollte die LED auf dem Board nun blinken.

 

Hier ein Foto meines ersten Versuches.
Arduino - Erster Versuch

Ich habe hier einen ds1820 Temperatur Sensor und zwei LEDs an mein Arduino (Teensy) angeschlossen und ein Programm geschrieben, dass die rote LED aufleuchten lässt sobald die Temperatur über 30 Grad Celsius steigt. Unter 30 Grad Celsius leuchtet die grüne LED.

Über Enrico S.

Programmierer, Webdesigner, Grafiker, Blogger, Screencaster, Arduino- und eMobility Enthusiast. nefilim3006 ist auch bei Google+ vertreten

2 Kommentare zu “Erste Schritte mit Arduino

  1. Vielen Dank für die Einführung. Ich hab mir einen Arduino UNO für die Ausbildung gekauft und wollte (bevor wir damit arbeiten) mich schonmal einlesen.

  2. Arduino: 1.6.6 (Windows 7), Board: „Arduino/Genuino Uno“

    Der Sketch verwendet 1.050 Bytes (3%) des Programmspeicherplatzes. Das Maximum sind 32.256 Bytes.
    Globale Variablen verwenden 11 Bytes (0%) des dynamischen Speichers, 2.037 Bytes für lokale Variablen verbleiben. Das Maximum sind 2.048 Bytes.
    avrdude: ser_open(): can’t open device „\\.\COM1“: Das System kann die angegebene Datei nicht finden.

    Problem beim Hochladen auf das Board. Hilfestellung dazu unter http://www.arduino.cc/en/Guide/Troubleshooting#upload.

    Dieser Report hätte mehr Informationen mit
    „Ausführliche Ausgabe während der Kompilierung“
    aktiviert in Datei > Einstellungen.

    Ideen?