
Arduino-Workshops
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Content
- Cover
- Über den Autor
- Titel
- Impressum
- Widmung
- Inhalt
- Inhaltsverzeichnis
- DANKSAGUNG
- 1 EINFÜHRUNG
- Unendliche Möglichkeiten
- Die Masse macht's
- Teile und Zubehör
- Benötigte Software
- macOS
- Windows 10
- Ubuntu Linux
- Sicherheit
- Ausblick
- 2 EIN GENAUERER BLICK AUF DEN ARDUINO UND DIE IDE
- Der Arduino
- Die IDE
- Der Befehlsbereich
- Der Textbereich
- Der Meldungsbereich
- Ein erster Sketch in der IDE
- Kommentare
- Die Einrichtungsfunktion
- Die Hardware steuern
- Die Schleifenfunktion
- Den Sketch überprüfen
- Den Sketch hochladen und ausführen
- Den Sketch bearbeiten
- Ausblick
- 3 ERSTE SCHRITTE
- Projekte planen
- Elektrizität
- Stromstärke
- Spannung
- Leistung
- Elektronische Bauteile
- Widerstände
- Leuchtdioden (LEDs)
- Steckplatinen
- Projekt Nr. 1: LED-La-Ola
- Der Algorithmus
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Den Sketch ausführen
- Verwenden von Variablen
- Projekt Nr. 2: Wiederholungen mit for-Schleifen
- Die Helligkeit der LEDs durch Pulsbreitenmodulation ändern
- Projekt Nr. 3: PBM-Beispiel
- Weitere elektronische Bauteile
- Transistoren
- Gleichrichterdioden
- Relais
- Schaltungen mit höherer Spannung
- Ausblick
- 4 GRUNDBAUSTEINE
- Schaltpläne
- Symbole für die Bauteile
- Leitungen in Schaltplänen
- Schaltpläne analysieren
- Kondensatoren
- Die Kapazität von Kondensatoren
- Kapazitätswerte ablesen
- Arten von Kondensatoren
- Digitale Eingänge
- Projekt Nr. 4: Beispiel für digitale Eingänge
- Der Algorithmus
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Den Sketch verstehen
- Konstanten mit #define erstellen
- Digitale Eingangspins messen
- Entscheidungen mit if
- Mehr Entscheidungsmöglichkeiten mit if-else
- Boolesche Variablen
- Logische Vergleichsoperatoren
- Zwei und mehr Vergleiche
- Projekt Nr. 5: Eine Verkehrsampel
- Das Ziel
- Der Algorithmus
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Den Sketch ausführen
- Analoge und digitale Signale
- Projekt Nr. 6: Ein Testgerät für Einzelzellenbatterien
- Das Ziel
- Der Algorithmus
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Rechnen mit dem Arduino
- Fließkommavariablen
- Vergleichsoperatoren für Berechnungen
- Die Genauigkeit der Analogmessung durch eine Bezugsspannung verbessern
- Externe Bezugsspannung
- Interne Bezugsspannung
- Regelbare Widerstände
- Piezoelektrische Summer
- Das Schaltplansymbol
- Projekt Nr. 7: Einen Piezosummer ausprobieren
- Projekt Nr. 8: Ein Thermometer mit Ampelanzeige
- Das Ziel
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Ausblick
- 5 FUNKTIONEN
- Projekt Nr. 9: Eine Funktion zur Wiederholung einer Aktion erstellen
- Projekt Nr. 10: Eine Funktion mit einstellbarem Blinkvorgang erstellen
- Funktionen zur Rückgabe von Werten
- Projekt Nr. 11: Ein Thermometer mit Blinkcodeanzeige
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Daten vom Arduino im seriellen Monitor anzeigen
- Der serielle Monitor
- Projekt Nr. 12: Die Temperatur im seriellen Monitor anzeigen
- Debugging im seriellen Monitor
- Entscheidungen mit while-Anweisungen
- while
- do-while
- Daten vom seriellen Monitor an den Arduino senden
- Projekt Nr. 13: Eine Zahl mit 2 multiplizieren
- long-Variablen
- Projekt Nr. 14: long-Variablen verwenden
- Ausblick
- 6 ZAHLEN, VARIABLEN UND ARITHMETISCHE OPERATIONEN
- Zufallszahlen generieren
- Zufallszahlen aus dem Umgebungsstrom generieren
- Projekt Nr. 15: Einen elektronischen Würfel erstellen
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Den Sketch ändern
- Schnellkurs in Binärzahlen
- Binärzahlen
- Bytevariablen
- Erweitern der digitalen Ausgänge mit Schieberegistern
- Projekt Nr. 16: Eine Binärzahlenanzeige aus LEDs bauen
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Projekt Nr. 17: Ein Binärzahlenquiz konstruieren
- Der Algorithmus
- Der Sketch
- Arrays
- Arrays definieren
- Auf Werte in Arrays verweisen
- In Arrays lesen und schreiben
- Siebensegmentanzeigen
- Die LEDs steuern
- Projekt Nr. 18: Eine einstellige Anzeige konstruieren
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Zweistellige Zahlen anzeigen
- Projekt Nr. 19: Zwei Siebensegmentanzeigen steuern
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Modulo
- Projekt Nr. 20: Ein Digitalthermometer konstruieren
- Die Hardware
- Der Sketch
- Ausblick
- 7 DEN ARDUINO ERWEITERN
- Shields
- ProtoShield
- Projekt 21: Ein individuelles Shield erstellen
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Das Layout des ProtoShields
- Das Design
- Die Bauteile festlöten
- Testen des ProtoShields
- Sketche durch Bibliotheken erweitern
- Eine Arduino-Bibliothek als ZIP-Datei herunterladen
- Eine Arduino-Bibliothek mit dem Library Manager importieren
- SD-Speicherkarten
- Das Kartenmodul anschließen
- Ihre SD-Karte testen
- Projekt 22: Daten auf die Speicherkarte schreiben
- Der Sketch
- Projekt Nr. 23: Ein Gerät zur Temperaturaufzeichnung konstruieren
- Die Hardware
- Der Sketch
- Zeitmessung mit millis() und micros()
- Projekt Nr. 31: Eine Stoppuhr konstruieren
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Interrupts
- Interrupt-Modi
- Interrupts einrichten
- Interrupts aktivieren und deaktivieren
- Projekt Nr. 25: Interrupts verwenden
- Der Sketch
- Ausblick
- 8 NUMERISCHE LED-ANZEIGEN UND MATRIZEN
- Numerische LED-Anzeigen
- Die Bibliothek installieren
- Projekt Nr. 26: Digitale Stoppuhr
- Projekt Nr. 27: LED-Matrix-Module verwenden
- Installieren der Bibliothek
- Die Display-Schriftart bearbeiten
- Ausblick
- 9 FLÜSSIGKRISTALLANZEIGEN
- LCD-Module
- Ein LCD in einem Sketch verwenden
- Text anzeigen
- Variablen und Zahlen anzeigen
- Projekt Nr. 28: Eigene Zeichen definieren
- LCD-Grafikmodule
- Das LCD-Grafikmodul anschließen
- Das LCD verwenden
- Die Anzeige steuern
- Projekt Nr. 29: Textfunktionen in Aktion
- Der Sketch
- Den Sketch ausführen
- Komplexere Anzeigeeffekte mit Grafikfunktionen erstellen
- Projekt Nr. 30: Die Grafikfunktionen in Aktion
- Der Sketch
- Projekt Nr. 31: Eine Temperaturverlaufskurve aufzeichnen
- Der Algorithmus
- Die Hardware
- Der Sketch
- Den Sketch ausführen
- Den Sketch ändern
- Ausblick
- 10 IHRE EIGENEN ARDUINO-BIBLIOTHEKEN ERSTELLEN
- Ihre erste Arduino-Bibliothek erstellen
- Aufbau einer Arduino-Bibliothek
- Die Header-Datei
- Die Quelldatei
- Die Datei KEYWORDS.TXT
- Ihre neue Arduino-Bibliothek installieren
- Erstellen einer ZIP-Datei mit Windows 7 und höher
- Erstellen einer ZIP-Datei mit macOS oder später
- Ihre neue Bibliothek installieren
- Eine Bibliothek erstellen, die Werte annimmt, um eine Funktion auszuführen
- Eine Bibliothek erstellen, die Sensorwerte verarbeitet und anzeigt
- Ausblick
- 11 NUMERISCHE TASTENFELDER
- Numerische Tastenfelder verwenden
- Ein Tastenfeld anschließen
- Programme für das Tastenfeld schreiben
- Den Sketch testen
- Entscheidungen mit switch-case
- Projekt Nr. 32: Ein Schloss mit Tastenfeld konstruieren
- Der Sketch
- Funktionsweise
- Den Sketch testen
- Ausblick
- 12 BENUTZEREINGABEN ÜBER EINEN TOUCHSCREEN
- Touchscreens
- Den Touchscreen anschließen
- Projekt Nr. 33: Bereiche auf dem Touchscreen ansprechen
- Die Hardware
- Der Sketch
- Den Sketch testen
- Den Touchscreen kalibrieren
- Projekt Nr. 34: Einen Ein/Aus-Schalter mit zwei Zonen entwerfen
- Der Sketch
- Funktionsweise
- Den Sketch testen
- Die Funktion map()
- Projekt Nr. 35: Einen Schalter mit drei Berührungszonen entwerfen
- Die Touchscreen-Karte
- Der Sketch
- Den Sketch verstehen
- Ausblick
- 13 GESTATTEN, FAMILIE ARDUINO!
- Projekt Nr. 36: Einen eigenen Steckplatinen-Arduino bauen
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Den Sketch ausführen
- Die zahlreichen verschiedenen Arduino-Platinen
- Arduino Uno
- Freetronics Eleven
- Der Adafruit Pro Trinket
- Der Arduino Nano
- Der Arduino LilyPad
- Der Arduino Mega 2560
- Der Freetronics EtherMega
- Der Arduino Due
- Ausblick
- 14 MOTOREN UND BEWEGUNG
- Kleine Bewegungen mithilfe von Stellmotoren
- Stellmotoren auswählen
- Einen Stellmotor anschließen
- Den Stellmotor in Bewegung setzen
- Projekt Nr. 37: Ein Zeigerthermometer bauen
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- E-Motoren
- Einen Motor auswählen
- Der Darlington-Transistor TIP120
- Projekt Nr. 38: Den Motor steuern
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Kleine Schrittmotoren
- Projekt Nr. 39: Ein Roboterfahrzeug bauen und steuern
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Das Motor-Shield anschließen
- Der Sketch
- Anschließen weiterer Hardware
- Kollisionserkennung
- Projekt Nr. 40: Kollisionen mithilfe eines Mikroschalters erkennen
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Infrarotsensoren zur Abstandsmessung
- Verkabelung
- Den IR-Abstandssensor testen
- Projekt Nr. 41: Kollisionen mithilfe eines IR-Abstandssensors verhindern
- Der Sketch
- Den Sketch modifizieren und weitere Sensoren anschließen
- Ultraschallsensoren
- Den Ultraschallsensor anschließen
- Den Ultraschallsensor testen
- Projekt Nr. 42: Kollisionen mithilfe eines Ultraschall-Abstandssensors verhindern
- Der Sketch
- Ausblick
- 15 GPS FÜR DEN ARDUINO
- Was ist GPS?
- Den GPS-Shield testen
- Projekt Nr. 43: Einen einfachen GPS-Empfänger bauen
- Die Hardware
- Der Sketch
- Den Sketch ausführen
- Projekt Nr. 44: Eine genaue GPS-gestützte Uhr konstruieren
- Die Hardware
- Der Sketch
- Projekt Nr. 45: Den Bewegungsverlauf eines Objekts aufzeichnen
- Die Hardware
- Der Sketch
- Den Sketch ausführen
- Ausblick
- 16 DRAHTLOSE DATENÜBERTRAGUNG
- Preiswerte Module für die drahtlose Datenübertragung
- Projekt Nr. 46: Eine drahtlose Fernbedienung konstruieren
- Die Hardware des Senders
- Der Schaltplan des Senders
- Die Hardware des Empfängers
- Der Schaltplan des Empfängers
- Der Sketch des Senders
- Der Sketch des Empfängers
- LoRa-Funkdatenmodule für größere Reichweite und höhere Geschwindigkeit
- Projekt Nr. 47: Fernsteuern über LoRa Wireless
- Die Hardware des Senders
- Der Schaltplan des Senders
- Die Hardware des Empfängers
- Der Schaltplan des Empfängers
- Der Sketch des Senders
- Der Sketch des Empfängers
- Projekt Nr. 48: Fernsteuern über LoRa mit Bestätigung
- Die Hardware des Senders
- Der Schaltplan des Senders
- Der Sketch des Senders
- Der Sketch des Empfängers
- Projekt Nr. 49: Übertragung von Sensordaten über eine drahtlose LoRa-Verbindung
- Die Hardware des Senders
- Die Hardware des Empfängers
- Der Schaltplan des Empfängers
- Der Sketch des Senders
- Der Sketch des Empfängers
- Ausblick
- 17 INFRAROT-FERNBEDIENUNGEN
- Was ist Infrarot?
- Vorbereitung für die Infrarotübertragung
- Der IR-Empfänger
- Die Fernbedienung
- Der Testsketch
- Den Sketch testen
- Projekt Nr. 50: Den Arduino fernsteuern
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Den Sketch erweitern
- Projekt Nr. 51: Ein Raupenfahrzeug fernsteuern
- Die Hardware
- Der Sketch
- Ausblick
- 18 RFID-TRANSPONDER LESEN
- Das Innenleben von RFID-Transpondern
- Die Hardware testen
- Der Schaltplan
- Die Schaltung prüfen
- Der Test-Sketch
- Anzeigen der ID-Nummer der RFID-Transponder
- Projekt Nr. 52: Ein einfaches RFID-Steuerungssystem konstruieren
- Der Sketch
- Funktionsweise
- Daten im eingebauten EEPROM des Arduino speichern
- Lesen und Schreiben im EEPROM
- Projekt Nr. 53: Ein RFID-Steuerungssystem konstruieren, das sich die letzte Aktion merkt
- Der Sketch
- Funktionsweise
- Ausblick
- 19 DATENBUSSE
- Der I2C-Bus
- Projekt Nr. 54: Einen externen EEPROM verwenden
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Das Ergebnis
- Projekt Nr. 55: Einen IC zur Porterweiterung verwenden
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Der SPI-Bus
- Die Anschlüsse
- Den SPI-Bus nutzen
- Daten an ein SPI-Gerät senden
- Projekt Nr. 56: Ein Digitalpotenziometer verwenden
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Ausblick
- 20 ECHTZEITUHREN
- Der Anschluss des RTC-Moduls
- Projekt Nr. 57: Datum und Uhrzeit mit einem RTC-Modul einstellen und anzeigen
- Die Hardware
- Der Sketch
- Funktionsweise
- Projekt Nr. 58: Eine einfache Digitaluhr bauen
- Die Hardware
- Der Sketch
- Funktionsweise
- Projekt Nr. 59: Eine Stechuhr konstruieren
- Die Hardware
- Der Sketch
- Funktionsweise
- Ausblick
- 21 DAS INTERNET
- Erforderliches Material
- Projekt Nr. 60: Eine Fernüberwachungsstation konstruieren
- Die Hardware
- Der Sketch
- Fehlersuche
- Funktionsweise
- Projekt Nr. 61: Einen Arduino-Tweeter konstruieren
- Die Hardware
- Der Sketch
- Den Arduino vom Web aus steuern
- Projekt Nr. 62: Eine Fernsteuerung für den Arduino einrichten
- Die Hardware
- Der Sketch
- Den Arduino fernsteuern
- Ausblick
- 22 MOBILFUNKKOMMUNIKATION
- Die Hardware
- Hardware-Konfiguration und -Test
- Projekt Nr. 63: Bau eines Arduino-Wählers
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Den Sketch verstehen
- Projekt Nr. 64: Bau eines Arduino SMS-Senders
- Der Sketch
- Den Sketch verstehen
- Projekt Nr. 65: Eine SMS-Fernbedienung bauen
- Die Hardware
- Der Schaltplan
- Der Sketch
- Den Sketch verstehen
- Ausblick
- INDEX
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