I diesem Buch lernst du Schritt für Schritt und leicht verständlich, wie du mit dem Arduino UNO R3 Mikrocontroller spannende kleine Projekte realisieren und selbst programmieren kannst.
Du lernst zum Beispiel, wie du LEDs zum Leuchten bringst und Morsezeichen absetzt. Dann geht es richtig zur Sache: Du kannst mit Sensoren Messwerte erfassen oder mit Motoren Bewegung erzeugen. Baue zum Beispiel einfach einen kleinen Ventilator und einen Timer, der nach 30 Sekunden ein akustisches Signal aussendet. Am Ende des Buches lernst du sogar, wie man selbst eine Tastatur entwickelt und mithilfe des integrierten Speichers eine Blackbox wie bei einem Flugzeug konstruiert.
Viele Tipps zum Lesen von Quellcode anderer Entwickler und zur Fehlersuche geben dir Inspiration, eigene Ideen zu verwirklichen. Eine Anleitung zur Codeverwaltung sorgt dafür, dass du nicht den Überblick über deine Sketche verlierst. Durch Fragen und Aufgaben am Ende jedes Kapitels erhältst du zusätzlich jede Menge Anregungen.
Scha tpläne in Farbe zum Download unter www.mitp.de/0649
Eine Übersicht über die Materialien, die du benötigst, findest du in Anhang C.
Systemvoraussetzunge : Windows, Linux und MacOS X
Ab 12 Jahre, aber auch für Erwachsene, die eine wirklich einfache Einführung suchen.
Uno R3 Uno R4 Minima Uno R4 WiFi Leonardo Nano
In diesem Kapitel wirst du lernen, wie du den Arduino programmierst und wie man LEDs (das sind kleine Lampen) mit dem Arduino ansteuert. Zusätzlich lernst du das Benutzen von Buttons (Tasten) und wie du sie mit dem Arduino verwenden kannst.
Genau lernst du Folgendes:
Anschließen des Arduinos
Wie du LEDs mit dem Arduino an- und ausschaltest
Wie du den Arduino pausierst
Wie du einen Button (Knopftaste) verwendest
Wie du ein eigenes, kleines Projekt planst
Am Ende des Kapitels werden wir ein kleines Projekt planen und programmieren: eine blinkende Lichterkette mit verschiedenen Funktionen. Im2. Kapitel werden wir dann die Lichterkette so erweitern, dass wir sie über den PC steuern und die Funktionen austauschen können.
Als Erstes musst du Software installieren, mit der wir gleich arbeiten werden. Sieh dazu bitte inAnhang A, in dem das Vorgehen dazu erklärt wird. In der Installation ist die IDE (Integrated Development Environment) enthalten, ein Programm, um einen Quellcode zu schreiben und diesen dann in »Maschinensprache« zu übersetzen. Im Grunde genommen ist eine IDE eine Textbearbeitung, die Programmierbefehle farbig markiert.
Nachdem du die Installation (Anhang A) durchgeführt hast, kannst du deinen Arduino über USB-Kabel mit dem Computer verbinden und gleich programmieren. Zuerst musst du in deiner IDE den richtigen Arduino einstellen. Wenn du den empfohlenen Arduino Uno benutzt, musst du unterTools|Board den Arduino auswählen, siehe dazu folgende Abbildung.
Wenn du ein anderes Arduino-Modell als den Arduino Uno verwendest (mögliche Arduinos werden dir in der Box am Anfang jedes Kapitels genannt), musst du hier das entsprechende Board in der IDE einstellen.
Danach musst du noch den richtigen Port einstellen: Zieh den Arduino Uno ab (falls du ihn bereits angeschlossen hattest), sieh dir unterTools|Serial Port die Ports an und notier sie dir. Danach steckst du den Arduino Uno ein. Den Port, der neu hinzugekommen ist, musst du auswählen. Jetzt kannst du endlich programmieren.
Unser erstes Programm soll lediglich zeigen, dass der Arduino korrekt verbunden ist.
Diesen Code (den Quellcode) musst du in der IDE eingeben und dann auf den Pfeil oben links klicken. Wenn dann in der schwarzen TextboxDone (schwarzes Feld im unteren Bereich der IDE) steht, ist der Arduino korrekt eingestellt, ansonsten muss du die Anleitung oben wiederholen oder imAnhang A nachsehen. Ein Programm für den Arduino, der sogenannte Sketch, besteht immer aus zwei Teilen: dem »Setup« und der »Loop«. Der Code, der im Setupsteht, wird einmal beim Starten beziehungsweise beim Resetten des Controllers ausgeführt.
Done
Bei einem Reset (»resetten« des Arduinos) wird der Arduino auf den Anfangspunkt eines Programms zurückgesetzt (das heißt, alle Variablen werden auf ihren ursprünglichen Wert aus dem Sketch zurückgesetzt und der Code wird von vorne, beginnend mit dem Setup-Teil, neu ausgeführt). Ein Reset findet beispielsweise statt, wenn du den Arduino von der Spannungsversorgung (beispielsweise dem USB-Kabel) abtrennst oder den beschrifteten Reset-Button auf dem Board drückst.
Der Code in der Loopwird dagegen in einer Endlosschleife ausgeführt. Der Quellcode, den du selbst schreibst, kommt dabei in die geschweiften Klammern. Warum das so ist, kannst du später in diesem Kapitel im Abschnitt »Wie Funktionen funktionieren« nachlesen.
Ein wichtiger Hinweis: Wir verwenden die LED-Schaltung aus der Einführung!
Unser erstes Programm mit einer richtigen Funktion soll eine LED ansteuern und sie anschalten, später soll sie blinken.
Ein wichtiger Hinweis: Alles, was hinter zwei Schrägstrichen steht, wird in einem Programm immer als Kommentargewertet, das heißt, dass dahinter geschriebener Text keine Funktion hat, sondern nur zur besseren Lesbarkeit dient.
Bei einem Arduino sind alle Ausgänge als sogenannt
