Schweitzer Fachinformationen
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3 Eine kleine Übersicht über die ARDUINO-Mikrocontroller-Familie
Die Arduino-Hardware verwendet ausschließlich gängige, allgemein verfügbare Bauteile. Daher ist es leicht, die Funktionsweise zu verstehen und die Schaltung an eigene Wünsche anzupassen oder Erweiterungen vorzunehmen. Den Kern bildet ein ATmega-Controller aus Atmels weitverbreiteter 8-Bit-AVR-Familie. Hinzu kommen Schaltungsteile zur Stromversorgung und eine serielle Schnittstelle. Letztere ist bei den jüngeren Arduino-Versionen als USB-Interface ausgelegt. Über diesen Anschluss erfolgt der Download der Anwenderprogramme und bei Bedarf auch die Kommunikation zwischen PC und Arduino während der Programmausführung.
Weil Arduino-Boards so einfach und universell ausgelegt sind, werden sie häufig auch schlicht als I/O-Board bezeichnet. Arduino stellt dem Anwender 14 digitale Ein- oder Ausgänge zur Verfügung, davon sind sechs als Analogausgang (8 Bit PWM) zu verwenden. Weitere sechs Eingänge können analoge Signale erfassen (10 Bit ADC). Bei Bedarf stehen SPI und I²C als weitere Schnittstellen zur (seriellen) Kommunikation zur Verfügung.
Es gibt Arduino-Boards in mehreren Varianten. Die Originale stammen vom Hersteller Smart Projects aus Italien. Es gibt mittlerweile auch zahllose Klone und Nachbauten von anderen Anbietern, schließlich handelt es sich um Open Hardware. Ein wichtiger Unterstützer des Arduino-Projekts ist Sparkfun aus Boulder, Colorado. Die Kooperation mit dem US-Partner hat eine Reihe optimierter Arduino-Boards hervorgebracht, die den Zusatz »Pro« im Namen führen. Außerdem ist mit LilyPad ein wichtiger Ableger entstanden, der das Thema Wearable Computing aufgreift.
Die meisten Anwender setzen auf das von Smart Projects gefertigte, handtellergroße Arduino Duemilanove (Duemilanove = 2009), das den ATmega-Controller in DIP-Bauform auf einem Sockel trägt. Es unterscheidet sich nur unwesentlich vom überaus erfolgreichen Vorgänger Arduino Diecimilanove, dessen Namensgebung auf die ersten 10.000 verkauften Boards zurückgeht. Auf den Boards ist ein FTDI-Chip aufgelötet, der die USB-Schnittstelle bereitstellt.
Das neue Arduino Mega Board verwendet einen leistungsstärkeren Mikrocontroller (Atmega1280) und bietet mehr Speicher, I/O-Pins und Funktionen auf einer deutlich erweiterten Platinenfläche.
Wesentlich kleiner ist Arduino Mini, ein Board im DIP24-Format. Das ganze Modul lässt sich auf einen 24-poligen DIL-Sockel stecken. Die Version Arduino Pro Mini von Sparkfun ist nahezu identisch, wird aber ohne »Beinchen« (seitliche Stifte) geliefert. Diese Module benötigen zum Programmieren einen USB-Adapter, der an der Schmalseite der Module angesteckt werden kann.
Das LilyPad-Board von Leah Buechley (in Zusammenarbeit mit Sparkfun) ist auch Arduino-kompatibel und verfolgt einen ganz eigenen Zweck. LilyPad und Zubehör sind dafür ausgelegt, in Kleidung eingenäht zu werden, um dort eine möglichst enge Symbiose von Technik und Künstler zu realisieren. Die charakteristische runde Form des LilyPad-Arduinos erregt ebenso Aufmerksamkeit wie die Farbgebung und die kreisförmige Anordnung der Kontakte. Zum Einsatz kommt hier die Low-Power-Version (3,3 V) des ATmega168. Zahlreiche kleine Peripherieplatinen (Sensoren, LEDs, Taster ...) ergänzen LilyPad zu einem ganzen System unter dem Motto »Elektronik mit der Nähmaschine« .
Über weitere Board-Versionen und Zubehörteile informieren Sie die Arduino-Projektseite (siehe Links) und die Produktseiten von SparkFun Electronics.
3.1 Arduino Mega
Bild 3.1 Arduino Mega (Quelle: Fa. Elmicro)
Technische Daten:
3.2 Arduino Duemilanove
Bild 3.2 Arduino Duemilanove (Quelle: Elmicro)
3.3 Arduino Mini
Bild 3.3 Arduino Mini (Quelle: Elmicro)
3.4 Arduino Nano
Bild 3.4 Arduino Nano (Quelle: Elmicro)
3.5 Arduino Pro Mini
Bild 3.5 Arduino Pro Mini (Quelle: Elmicro)
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