ARDUINO - eben derzeit (2014) angesagtes "Physical Computing" history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 06.10.19 19:43:46

... in meiner Wahrnehmung machte der ARDUINO den Anfang - nach oben jedoch dürfte die Spirale offen sein und im Bereich der neuen Generation von Microcomputern haben wir wohl einige neue "Durchstarter" - dies gilt zumindest für den Bereich der "Minianwendungen" (Microsteuerungen, aber dies schon auf Basis eines Betriebssystems mit eigener grafischer Oberfläche) - und diese können derzeit schon ganz schön groß werden ...

  1. Was alles dazu genutzt werden kann ...
  2. ARDUINO - die Varianten & Shields ...
  3. Programmierwerkzeuge ...
  4. Unsere Projektbeispiele ...
  5. Verwandte Themen ...

Physical Computing

ARDUINO  - das Logo

begrenzt verwendbar - selbst aufpassen, ab welcher Stelle es Blödsinn wird ;-)

Wissen für Fortgeschrittene der Informatik

Quellen:

ARDUINO-Projekte

... welcher ARDUINO ist der richtige???

ARDUINO-IDE

MikroPython

... kommt aber nur für die leistungsstarken Mega-Typen in Frage

ARDUINO & Python

... kommt aber nur für die leistungsstarken Mega-Typen in Frage

... my interactiv garden


1. Was alles genutzt werden kann ... history menue scroll up

Zwei Komponenten gehören, wie fast immer dazu: Hard- und Software - und in beiden Bereichen geht viel! Wenn hier eine Basis wie auch immer vorhanden ist, geht die Post eigentlich sofort richtig ab. Ob Hardware direkt verdrahtet und mit diskreten Bauelementen auf einer Schalplatine ausgeführt, oder gleich die Komfort-Lösung via TinkerKit & Co. - es muss nur noch softwareseitig einiges vorbereitet werden, das ist jedoch easy!

ARDUINO Tinkerkit ARDUINO-Tinker-Kid mit C++ programmieren       ... erste Beispiele und Erfahrungen

ARDUINO-Tinkerkit

Anleitung Tinkerkit

Anschlussbelegungen

ARDUINO-Pins

ARDUINO-Pins

erste Beispiele ...

Arduino:

ARDUINO-Basics

ARDUINO - die Gesamtübersicht für den Anfang

ARDUINO - die Gesamtübersicht für den Anfang

ARDUINO - die Gesamtübersicht für den Anfang

ARDUINO - die Gesamtübersicht für den Anfang

ARDUINO Uno  - die Gesamtübersicht für den Anfang

ARDUINO Nano - die Gesamtübersicht für den Anfang

ARDUINO - die Gesamtübersicht für den Anfang

ARDUINO - die Gesamtübersicht für den Anfang


2. ARDUINO - die Varianten & Shields... history menue scroll up

ARDUINO ist nicht gleich ARDUINO! Seit seinem Antritt im Jahr 2005 - von Massimo Banzi und David Cuartielles entwickelt und mit dem Namen der Bar bezeichnet, in welcher sich einige der Entwickler häufig trafen, hat sich die Ganze Sache rasant entwickelt. Arduino deckt heute den Bereich von der Miniplatine mit einem Controller bis zum SOC alles ab - und das zum kleinen Preis für viel Leistung.

Es gibt mittlerweile sehr viele Arduino Boards zur Auswahl - da lässt sich für jeden Einsatzzweck der richtige Arduino heraussuchen. Die Kleinsten der Gruppe sind dabei der Arduino Micro und der Arduino Nano. Die Besonderheit beider ist, dass sie sich sogar direkt in ein Breadboard stecken lassen. Wie alle Arduinos finden wir auch hier einen Mikroprozessor von Atmel, wobei im Micro ein ATmega32U4 steckt und im Nano ein ATmega328P. Diese beiden Prozessoren sind jedoch bereits relativ leistungsfähig und besitzen beide einen 16Mhz Takt sowie 32KB. Eine Stufe größer sind der Arduino Uno und der Arduino Leonardo, welche prinzipiell dieselben technischen Daten aufweisen, wie der Arduino Nano und der Arduino Micro, jedoch ein anderes Pin-Layout. Während Nano und Micro direkt in ein Breadboard gesteckt werden können, haben der Uno und der Leonardo den Vorteil, dass sie Shield kompatibel sind. Arduino Uno Shields sind eine besondere Erfindung der Arduino-Anwender: Es gibt verschiedene Shields, auf denen die gesamte Hardware bereits komplett installiert und Arduino kompatibel verbunden ist. Das macht die Bausteine lassen sich somit ohne weitere Elektronik-Kenntnisse nutzen.
ARDUINO-Shields:
  • ARDUINO- Liquid-Display
  • ARDUINO- Siebensegment-Display
Typ Prozessor Frequenz Programme S-RAM EEPROM GPIO's Analog-Ports  
ARDUINO Nano ATmega328 16-MHz-Quarz 32KB          
ARDUINO Micro ATmega32U4 16-MHz-Quarz 32KB          
ARDUINO Mini ATmega328              
ARDUINO Uno ATmega328 16-MHz-Quarz 32KB 2KB 1KB 14 digital I/O Pins von denen können 6 für PWM verwendet werden 6 Pins mit 10 Bit Auflösung  
ARDUINO Due SAM3X8E ARM Cortex-M3 84-MHz-Quarz            
ARDUINO Leonardo ATmega32u4 16-MHz-Quarz       20 GPIO's (davon 7 als PWM-Ausgang und 12 als analoge Eingänge möglich),  eine Micro-USB-Buchse 20 IOP's - davon 7 als analoge Eingänge  
ARDUINO Mega 2560 R3 ATmega2560 16-MHz-Quarz       54 digitale I/O-Pins (davon 15 als PWM-Ausgang möglich), 16 analoge Eingänge, 4 UARTs    
ARDUINO Mega ADK ATmega2560              
... das jeweilige Board Kurzbeschreibung Handbücher & Know How ... zu meiner Website für die Boards

Arduino Mega 2560 R3

Beim Arduino Mega 2560 R3 handelt es sich um ein modernes Mikrocontroller-Board, das auf Atmels Controller ATmega2560 basiert. Es hat insgesamt 54 digitale I/O-Pins (davon 15 als PWM-Ausgang möglich), 16 analoge Eingänge, 4 UARTs (serielle Schnittstellen in Hardware), einen 16-MHz-Quarz, einen USB-Anschluss, eine Buchse für externe Stromversorgung, einen ISP-Header und einen Reset-Taster.

ARDUINO-Mega - das Handbuch

ATmega2560 - Datasheet

Arduino Mega 2560 R3

Arduino Leonardo

Beim Arduino Leonardo handelt es sich um ein modernes Mikrocontroller-Board, das auf Atmels Controller ATmega32u4 basiert. Es hat insgesamt 20 digitale I/O-Pins (davon 7 als PWM-Ausgang und 12 als analoge Eingänge möglich), einen 16-MHz-Quarz, eine Micro-USB-Buchse, eine Buchse für externe Stromversorgung, einen ISP-Header und einen Reset-Taster. Das Board enthält alles, was zum Entwickeln mit diesem Mikrocontroller nötig ist.

ARDUINO-Leonardo - das Handbuch

ATmega32u4 - Datasheet

Arduino Leonardo

Arduino Mini

Das Arduino Mini Microcontroller Board basiert auf dem ATmega328

ARDUINO-Mini - das Handbuch

ATmega328 - Datasheet

Arduino Mini

Arduino Nano

Arduino Nano ist ein Entwicklungs-Board basieren auf dem ATmega328. Er ist ein kleiner Komplett-Rechner auf einer minimalen Leiterplatte und basiert auf dem ATmega328 (Arduino Nano 3.x).
Er realisiert mehr oder weniger die gleiche Funktionalität wie der Arduino Duemilanove auf einem anderen Board.
Er benötigt nur eine Spannung und arbeitet mit einem Mini-B USB als Schnittstelle. Der Nano wurde von Gravitech entwickelt und produziert.

ARDUINO-Nano - das Handbuch

ATmega328 - Datasheet

Arduino Nano

Arduino Due

Beim Arduino Due ist ein modernes Mikrocontroller-Board, das auf Atmels Controller SAM3X8E ARM Cortex-M3 basiert. Es handelt sich dabei um das erste Arduino-Board, das mit einem 32-bit-ARM-Mikrocontroller bestückt ist.

ARDUINO-Due - das Handbuch

SAM3X8E ARM Cortex-M3 - Datasheet

Arduino Due

Arduino Uno

Arduino Uno ist ein modernes Mikrocontroller-Board, das auf Atmels Controller ATmega328 basiert. Es hat insgesamt 14 digitale I/O-Pins (davon 6 als PWM-Ausgang möglich), 6 analoge Eingänge, einen 16-MHz-Quarz, einen USB-Anschluss, eine Buchse für externe Stromversorgung, einen ISP-Header und einen Reset-Taster.
Der Mikrocontroller ist mit einem Boot-Loader vorprogrammiert, wodurch die Programmierung direkt über die serielle Schnittstelle ohne externes Programmiergerät erfolgen kann.
Bei dem Arduino Uno wird das USB-Signal mit einem Atmel Atmega8U2 zu einem seriellen Signal umgesetzt. Bei älteren Modellen wurde dies mit dem Baustein FT232RL von FTDI realisiert. Auf der Platine ist außerdem eine 6-Pol. ISP-Schnittstelle mit der man direkt seriell programmieren kann.
Bei diesem Board gibt es die Möglichkeit Zusatzplatinen auf die herausgeführten I/O Pins zu stecken. Es gibt bereits sehr viele Zusatzplatinen. Z.B. eine Ethernet-Platine, die eine Kommunikation über Netzwerk ermöglicht. Die Spannungsversorgung erfolgt über den USB-Anschluss oder über die DC-Eingangsbuchse (6 - 20V). Der Atmega328 hat einen Flashspeicher von 32kB einen SRAM von 2kB und einen EEPROM-Speicher von 1kB. Der Quarz auf der Platine hat eine Frequenz von 16MHz. Pro Ausgangspin können 40mA entnommen werden.

ARDUINO-Uno - das Handbuch

ATmega328 - Datasheet

Arduino Uno

Arduino Mega ADK

Arduino Mega ADK Microcontroller-Board basiert auf dem ATmega2560

ARDUINO-Mega - das Handbuch

ATmega2560 - Datasheet

Arduino Mega ADK

Arduino Mega Shield erlaubt es, den ARDUINO an das E-blocks-System zu koppeln.

ARDUINO-Mega Shield - das Handbuch

 

Smart Car Kit V 2.0 for ARDUINO

ARDUINO Sunfollower - basiert auf dem ATmega328    

3. Programmierwerkzeuge ... history menue scroll up

Zumindest für die kleinen Boards gibt's die absoluten Wunderwaffen - bei den großen schränken die dann allerdings ein. C++ geht immer, aber da sind dann eben Spezialkenntnisse notwendig - das geht eben bereits am Anfang schon ganz tief.

... Snap-ARDUINO ... die ARDUINO-IDE ... Mikro-Python mit ARDUINO Tinker-CAD
 

ARDUINO-IDE

Mikro-Python

Tinker-CAD -  für die Schaltungen mit IC's

Links zu Emulatorenseiten:

4. Unsere Projektbeispiele ... history menue scroll up

 

   

ARDUINO-Projekte

484-Bit-Punkt Matrix-Ansteuerung


5. Verwandte Themen ... history menue scroll up

Angefangen bei diskreter digitaler Logik zeigen wir hier auch den historischen Weg in den Schritten über Einzelbauelemente bis zum heute gängigen "Physical Computing" mit Minimalanforderungen, jedoch maximaler Leistung. Was heute in eine Streichholzschachtel passt, füllte noch vor 65 Jahren ganze Häuserblöcke - ganz zu schweigen von dem "Kraftwerk", welches die benötigte Elektroenergie  bereit stellte.

Basis - Logik-Gates

Download als CorelDraw11.0-Datei

Übersicht der logischen Grundfunktionen

     

Installation von Logikschaltungen

Schaltungen mit IC's

Expressiv 32

EasyPIC5-Developer Tool

CALLLIOPE-Mini

Raspberry-Pi

Banana-Pi

Tinker-CAD

Transistoren

Integrierte Schaltkreise

Kombinatorik

... und so funktioniert ein Computer

Mikroprozessorgeschichte

Prozessoraufbau

Z80

Mikrocontrollertechnik

Automatisierungstechnik

A/D-Wandlung

Logikschaltungen - der Entwurf

Bool'sches Aussagenkalkül

Das Kombinatorik-Projekt

Murray-Code

Logische Grundschaltungen

Aufgaben zur Logikentwicklung

Rechenmaschinenmodelle



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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost am 16. September 2014 um 19.49 Uhr

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist