Ob Sie coole Projekte wie den Bordcomputer K.I.T.T aus Knightrider realisieren oder Ihren Arduino ganz systematisch von Grund auf kennenlernen und programmieren wollen: Mit diesem Buch gelingt Ihnen beides! Angefangen bei Hardware- und Elektronikgrundlagen über den Einstieg in die Programmierung mit C bis zu vollständigen Praxisbeispielen (Wohnungspflanzen-Pflegeautomat, Bau eines elektronischen Spielzeugs für Katzen etc.) bietet Ihnen dieses Buch alles, was Sie für einen spannenden und erfolgreichen Arduino-Start benötigen.
Aus dem Inhalt:
Prozessoren, Microcontroller und Co.
Die Hardware des Arduino im Detail
Benötigte Elektronik-Grundlagen
Entwicklungsumgebung und Programmiergrundlagen in C
Zahlreiche Beispielprojekte mit vollständigem Schaltungsaufbau und Programmiercode, u. a.:
Entscheidungshelfer
Nachbau der Frontbeleuchtung von K.I.T.T,
Kommunizierende Arduinos,
Pflanzen-Pflegeautomat,
Heimautomation
u. v. m.
Rezensionen / Stimmen
»Eine umfassende Einführung in die Welt der Arduino-Plattform. Das Buch ist nicht nur für Hobbytechniker interessant, sondern auch für Lehrer/Dozenten, die entsprechendes Wissen in Kursen/Workshops vermitteln wollen/sollen.«
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Produkt-Hinweis
Maße
Höhe: 23 cm
Breite: 17.2 cm
ISBN-13
978-3-8362-3648-5 (9783836236485)
Schweitzer Klassifikation
Autor*in
Benjamin Kappel, studierter Elektrotechniker und Arduino-Enthusiast, absolviert zurzeit den Masterstudiengang Informationstechnik/Technische Informatik an der Universität Rostock. Darüber hinaus ist er als IT-Dozent tätig. Dabei bildet er im Schwerpunkt Jugendliche weiter. Privat lebt er mit seiner Frau und der gemeinsamen kleinen Tochter in unmittelbarer Nähe zur Ostsee.
Programmieren lernen mit dem Arduino ... 15
1. Ein Streifzug durch die Welt der Prozessoren ... 23
1.1 ... Was ist ein Prozessor und was tut er? ... 23
1.2 ... Verschiedene Arten von Prozessoren ... 31
1.3 ... Zusammenfassung ... 37
2. Ich stelle vor -- der Arduino ... 39
2.1 ... Aufbau des Arduino ... 39
2.2 ... Ein Microcontroller für jeden ... 42
2.3 ... Wer die Wahl hat, hat die Qual -- die Modelle des Arduino ... 43
2.4 ... Installation der Software und Anschließen des Arduino ... 50
3. Ich packe meinen (Elektronik)-Koffer ... 57
3.1 ... Ladung, Spannung, Strom -- Willkommen in der E-Technik ... 57
3.2 ... Die drei Freunde in der Elektronik: Das ohmsche Gesetz, der Maschen- und der Knotensatz ... 59
3.3 ... Widerstand ist nicht immer zwecklos ... 72
3.4 ... Reihen- und Parallelschaltung ... 80
3.5 ... Bauteile der Elektronik ... 84
3.6 ... Rechnen ist gut, simulieren ist aber auch nicht verkehrt -- Einführung in Spice ... 90
3.7 ... Was kommt denn nun wirklich in den Koffer? ... 97
3.8 ... Zusammenfassung ... 98
4. Es werde Licht -- die Entwicklungsumgebung und die Grundlagen von C ... 101
4.1 ... Verdrahten für Fortgeschrittene -- vom Schaltplan zur Schaltung ... 102
4.2 ... Eine kurze Geschichte der Programmiersprachen ... 109
4.3 ... Die Arduino-IDE ... 110
4.4 ... Aufbau eines Programms für den Arduino ... 114
4.5 ... Den Sketch »hübscher« machen ... 121
4.6 ... Ein bisschen Dynamik schadet nie ... 127
4.7 ... Morsen mit dem Arduino ... 135
4.8 ... Zusammenfassung ... 147
4.9 ... C -- Ultrakurz-Zusammenfassung der Syntax ... 149
5. Der Entscheidungshelfer ... 159
5.1 ... Die Sache mit dem Zufall ... 159
5.2 ... Aufbau der Schaltung ... 167
5.3 ... Ran an die Steuerung ... 168
5.4 ... Jetzt neu: Der Entscheidungshelfer auch mit mehr Möglichkeiten ... 182
5.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 192
6. Nachbau der Frontbeleuchtung von K.I.T.T. aus Knight Rider ... 193
6.1 ... Aufbau der Schaltung ... 193
6.2 ... Aus »Licht an und aus« wird hell und dunkel -- Grundlagen der Pulsweitenmodulation (PWM) ... 195
6.3 ... Dimmen für Anfänger ... 200
6.4 ... Das Lauflicht ... 208
6.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 220
7. Wer austeilen kann, der muss auch einstecken können ... 223
7.1 ... Pull-up-Widerstand ... 223
7.2 ... Polling vs. Interrupt ... 226
7.3 ... Licht an, Licht aus -- jetzt neu mit Taster ... 232
7.4 ... Das Licht im Hausflur ... 246
7.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 251
8. Timer und Counter ... 253
8.1 ... Timer bzw. Counter -- was dahintersteckt ... 253
8.2 ... Aufbau der Schaltung ... 258
8.3 ... Ein sekundengenaues Pulsieren ... 258
8.4 ... Der »Geekdown« -- der etwas andere Countdown ... 267
8.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 275
9. Wie ein Arduino das Sprechen lernt -- serielle Kommunikation ... 277
9.1 ... Grundlagen der Kommunikation ... 278
9.2 ... Aufbau der Schaltung und weitere Vorbereitungen ... 284
9.3 ... »Nummer 5 lebt und spricht« -- der Arduino lernt das Sprechen ... 289
9.4 ... Der Arduino empfängt Daten ... 298
9.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 305
10. Die 7-Segment-Anzeige ... 307
10.1 ... Die 7-Segment-Anzeige näher betrachtet ... 308
10.2 ... Schaltung für den Countdown ... 313
10.3 ... Der Countdown ... 320
10.4 ... Den Countdown spannender machen ... 325
10.5 ... Ihr erstes Spiel für den Arduino ... 333
10.6 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 346
11. Der faule (schlaue) Gärtner ... 349
11.1 ... Grundbegriffe rund um das Thema »messen« ... 349
11.2 ... Was ist Temperatur, und warum hat sie so viele Kelvins? ... 351
11.3 ... Die analoge Welt vs. die digitale Welt ... 353
11.4 ... Einfache Messschaltung ... 356
11.5 ... Aufbau der Messschaltung ... 360
11.6 ... Der Arduino misst die Temperatur ... 362
11.7 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 377
12. Der Gärtner wird jetzt digital ... 379
12.1 ... Die verschiedenen Topologien ... 379
12.2 ... I²C ... 383
12.3 ... Datenpakte und Register für das Thermometer TC74 ... 386
12.4 ... Aufbau der Schaltung ... 388
12.5 ... Ihr erstes digitales Thermometer ... 391
12.6 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 407
13. Der Gärtner für den Massenmarkt ... 409
13.1 ... Wie kann Feuchtigkeit gemessen werden? ... 409
13.2 ... Der DHT11 im Detail ... 411
13.3 ... Aufbau der Schaltung ... 414
13.4 ... Der bezahlbare Gärtner entsteht ... 416
13.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 429
14. Bin ich schon drin? -- Abstandsmessung mit dem Arduino ... 431
14.1 ... Verfahren für die Abstandsmessung ... 431
14.2 ... Die Sensoren im Detail ... 439
14.3 ... Aufbau der Schaltung ... 443
14.4 ... Die Einparkhilfe entsteht ... 445
14.5 ... Deine eigene Horrorfilm-Beleuchtung ... 455
14.6 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 467
15. Alles für die Katz'? Beschäftigungstherapie für Stubentiger ... 469
15.1 ... Wenn sich etwas bewegt, dann ist es bestimmt ein Motor ... 470
15.2 ... Aufbau des Gehäuses für das Katzenspielzeug ... 473
15.3 ... Aufbau der Schaltung ... 483
15.4 ... Die Motoren leben! ... 488
15.5 ... Licht aus, Bewegung an ... 500
15.6 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 507
16. Der Arduino spricht im Netzwerk ... 509
16.1 ... Arduino goes Transformer -- die Arduino Shields ... 509
16.2 ... Was ich schon immer über Ethernet erzählen wollte ... 513
16.3 ... Das Client-Server-Modell ... 522
16.4 ... Das Prinzip einer Fernbedienung -- Entwicklung eines eigenen Protokolls ... 523
16.5 ... Schaltungsaufbau ... 527
16.6 ... Die Fernsteuerung entsteht ... 531
16.7 ... Der Pflanz-Versorgungs-O-Mat sendet eine E-Mail ... 547
16.8 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 560
17. Fernsteuerung via Bluetooth ... 563
17.1 ... Das Für und Wider der Funkkommunikation ... 563
17.2 ... Das Ding vom blauen Zahn ... 564
17.3 ... Aufbau der Schaltung ... 565
17.4 ... Verändern der Bluetooth-Eigenschaften ... 568
17.5 ... Die Fernsteuerung entwickeln ... 571
17.6 ... Fernsteuerung via App ... 577
17.7 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 578
18. Displays -- Warum Anzeige nicht gleich Anzeige ist ... 579
18.1 ... LCD und das LCD Keypad Shield ... 579
18.2 ... Die Tasten auswerten ... 585
18.3 ... Laufschrift ... 591
18.4 ... Reaktionszeitmesser ... 597
18.5 ... Der Arduino wird zum Spielautomaten ... 625
18.6 ... Zusammenfassung ... 659
19. Aller Anfang war schwer ... 661
19.1 ... Hilfe, mein Herd verschickt Spam! -- Heimautomatisierung mit dem Arduino ... 661
19.2 ... Und nun zum Schluss ... 662
Index ... 663
