Arduino Praxiseinstieg (Mitp Professional) by Brühlmann, Thomas -- Read -- Imperial Library of Trantor

Index

Impressum Kapitel 1: Einleitung

1.1 3. Auflage 1.2 Aufbau des Buches 1.3 Mehr Informationen 1.4 Weitere Quellen 1.5 Danksagung

Kapitel 2: Arduino-Plattform

2.1 Am Anfang war der König 2.2 Be a Maker 2.3 Arduino-Plattform 2.4 Hardware

2.4.1 Arduino Uno

2.5 Software 2.6 Installation der Software

2.6.1 Installation des USB-Treibers unter Windows 7 und Windows 8 2.6.2 Installation des USB-Treibers unter Windows XP 2.6.3 Installation des USB-Treibers unter Mac OS X 2.6.4 Installation des USB-Treibers unter Linux

2.7 Get Connected

2.7.1 Verbindungskabel 2.7.2 Verbindung und »Blink« 2.7.3 Projekt Blink

2.8 Arduino-Entwicklungsumgebung

2.8.1 Voreinstellungen 2.8.2 Aufbau Entwicklungsumgebung 2.8.3 Menü- und Symbolleiste 2.8.4 Editor 2.8.5 Ausgabefenster

2.9 Arduino-Boards

2.9.1 Arduino Leonardo 2.9.2 Arduino Duemilanove 2.9.3 Arduino Diecimila 2.9.4 Arduino Due 2.9.5 Arduino Yun 2.9.6 Arduino Mega 2560 2.9.7 Arduino Mega ADK 2.9.8 Arduino Nano 2.9.9 Arduino Mini 2.9.10 Arduino BT 2.9.11 Arduino LilyPad 2.9.12 Arduino Fio

2.10 Arduino-kompatible Boards

Kapitel 3: Startschuss

3.1 Das Arduino-Board

3.1.1 Stromlaufplan 3.1.2 Mikrocontroller – Das Gehirn 3.1.3 Anschlussbelegung 3.1.4 Stromversorgung

3.2 Steckbrett – Experimentieren ohne Löten

3.2.1 Spannungsversorgung auf dem Steckbrett

3.3 Spannung, Strom und Herr Ohm 3.4 Widerstand & Co.

3.4.1 Widerstand 3.4.2 Potentiometer 3.4.3 Kondensator 3.4.4 Diode 3.4.5 Leuchtdiode 3.4.6 Transistor 3.4.7 Integrierte Schaltung (IC) 3.4.8 Relais 3.4.9 Schalter 3.4.10 Taster

3.5 Programmcode

3.5.1 Integer, Typen und Variablen 3.5.2 Struktur

3.6 Testen

3.6.1 Serieller Monitor 3.6.2 Code-Debugging

3.7 Projekt Blink 3.8 Projekt Wechselblinker

Kapitel 4: Eingänge und Ausgänge

4.1 Digitale Eingänge

4.1.1 Port als Eingang setzen 4.1.2 Digitalen Eingang lesen 4.1.3 Digitalen Eingang entprellen 4.1.4 Hohe Eingangssignale

4.2 Digitale Ausgänge

4.2.1 Ausgang setzen und ausgeben 4.2.2 Praxis-Tipp: Status eines Ausgangs lesen

4.3 Analoge Welt

4.3.1 Analoge Signale einlesen 4.3.2 Analoge Signale ausgeben

4.4 Serielle Kommunikation

4.4.1 Serielle Schnittstelle (RS232) 4.4.2 Schnittstellenerweiterung 4.4.3 I2C/2-Wire (Two-Wire)

4.5 Drahtlose Kommunikation

4.5.1 433-MHz-Kommunikation 4.5.2 Daten übertragen mit RFM12B Transceiver

4.6 Projekt: Würfel

Kapitel 5: Sensoren

5.1 LDR (Fotowiderstand) 5.2 NTC/PTC 5.3 Integrierte Temperatursensoren 5.4 Pt100 und Thermoelemente 5.5 Feuchtesensoren 5.6 Kombinierte Umweltsensoren 5.7 Schaltersensoren 5.8 Abstandssensoren 5.9 Beschleunigungssensor 5.10 Kompass 5.11 Hall-Sensor 5.12 Projekt Kompass mit Richtungsanzeige 5.13 Projekt Gefrierschrankwächter

Kapitel 6: Aktoren

6.1 Relais 6.2 Servos

6.2.1 Analoge Temperaturanzeige 6.2.2 Servos als Motoren für Miniroboter

6.3 Motoren 6.4 Hohe Lasten schalten 6.5 Projekt: Roboter mit Wii-Steuerung

Kapitel 7: Anzeigen

7.1 Leuchtdiode (LED)

7.1.1 Konstantstromquelle mit Transistor 7.1.2 Konstantstromquelle mit Spannungsregler 7.1.3 Helligkeit steuern 7.1.4 LED als Berührungssensor 7.1.5 Jetzt wird es hell

7.2 7-Segment-Anzeigen

7.2.1 Port Expander über den I2C-Bus

7.3 LC-Display (LCD)

7.3.1 Paralleles LC-Display 7.3.2 Serielle LC-Displays

7.4 LC Display Nokia 3310/5110 7.5 LED-Matrix 7.6 Projekt Geschwindigkeitsmesser fürs Fahrrad 7.7 Projekt Schrittzähler

Kapitel 8: Datenverarbeitung

8.1 Daten speichern

8.1.1 Daten im ATmega-Controller speichern 8.1.2 Daten in externem EEPROM ablegen 8.1.3 Daten auf SD-Karte speichern

8.2 Daten ins Internet senden 8.3 Datenverarbeitung mit Processing

8.3.1 Processing – Bitte antworten 8.3.2 Arduino mit Processing steuern

8.4 Gobetwino – Übernehmen Sie! 8.5 Projekt: Programmierbarer Signalgeber 8.6 Projekt: Digitales Netzteil

8.6.1 Sollwerteingabe mit Drehgeber

Kapitel 9: Erweiterungen

9.1 Bibliotheken

9.1.1 Ethernet-Bibliothek 9.1.2 Wire-Bibliothek 9.1.3 SoftwareSerial 9.1.4 TinyGPS-Bibliothek 9.1.5 NMEA 9.1.6 PString-Bibliothek 9.1.7 TextFinder-Bibliothek 9.1.8 Matrix-Bibliothek 9.1.9 LiquidCrystal-Bibliothek (LCD) 9.1.10 JeeLib 9.1.11 MIDI 9.1.12 Stepper-Bibliothek 9.1.13 Webduino 9.1.14 Wii Nunchuk

9.2 Hardware-Erweiterungen (Shields)

9.2.1 Proto-Shield 9.2.2 Protonly Proto-Shield 9.2.3 Floweronly Proto-Shield 9.2.4 Ethernet-Shield 9.2.5 Datalogger und GPS Shield 9.2.6 Adafruit Motor-Shield 9.2.7 DFRobot Motor-Shield 9.2.8 Diduino MsMot Shield 9.2.9 Keypad Shield 9.2.10 TouchShield 9.2.11 Wave Shield 9.2.12 SD Card Shield 9.2.13 MIDI Shield 9.2.14 Nano Shield 9.2.15 Lithium Backpack 9.2.16 ITEAD Power-Shield 9.2.17 RFM12B Shield 9.2.18 Xbee Shield 9.2.19 CC3000 WiFi Shield 9.2.20 Schraubklemmen-Shield

9.3 Hardware-Adapter

9.3.1 RFM12B Breakout-Board 9.3.2 Wii-Nunchuk-Adapter

Kapitel 10: Arduino im Einsatz

10.1 Verbindung zum Internet

10.1.1 Netzwerkverbindung 10.1.2 Arduino als Webserver 10.1.3 Der Arduino als Webclient 10.1.4 Ethernet mit ENC28J60-Modul 10.1.5 Eingänge und Ausgänge übers Internet steuern 10.1.6 Wireless Ethernet (WiFi)

10.2 Heute schon getwittert? 10.3 Arduino mailt

10.3.1 Mail direkt versenden 10.3.2 Mail via PHP-Skript versenden

10.4 XML einlesen

10.4.1 XML lesen mit TextFinder 10.4.2 Wetterdaten von Yahoo! Weather abfragen

10.5 RSS einlesen 10.6 You got mail 10.7 Umweltdaten sammeln 10.8 Projekt Wetterstation 10.9 Projekt: Online-Wetterstation

Kapitel 11: Fehlersuche/Troubleshooting

11.1 Allgemeines Vorgehen 11.2 Fehler in der Schaltung 11.3 Fehler im Programm 11.4 Probleme mit der IDE 11.5 Hallo Arduino-Board

Kapitel 12: DIY Boards und Clones

12.1 Boards

12.1.1 Minimalschaltung Arduino 12.1.2 Bare Bone Breadboard Arduino 12.1.3 Really Bare Bone Board (RBBB) 12.1.4 Nanode 12.1.5 Helvetino 12.1.6 Sippino 12.1.7 RFBoard

12.2 Programmieradapter (USB-Wandler)

12.2.1 Anschlussbelegung FTDI

12.3 Programmierung über ICSP

12.3.1 Der Arduino als Programmiergerät (Arduino ISP)

12.4 Arduino im Miniaturformat mit ATtiny

12.4.1 tinyAVR und Arduino 12.4.2 Installation eines Zusatzpakets 12.4.3 (Blink-)Schaltung mit ATtiny 12.4.4 Programmierung des ATtiny-Mikrocontrollers 12.4.5 AVR-Programmer 12.4.6 Projekt Selbstbau-Programmieradapter 12.4.7 Projekt ICSP-Breakout-Board fürs Steckbrett 12.4.8 Projekt Windlicht 12.4.9 Prototypen-Board für ATtiny84

Kapitel 13: Tools für Praktiker

13.1 Hardware

13.1.1 Steckbrett und Kabel 13.1.2 Lochrasterplatinen 13.1.3 Lötkolben und Lötzinn 13.1.4 Zangen 13.1.5 Biegelehre 13.1.6 Multimeter 13.1.7 Oszilloskop – Spannung sichtbar machen

13.2 Software

13.2.1 Schaltungsaufbau mit Fritzing 13.2.2 Eagle CAD 13.2.3 KiCad 13.2.4 Oszilloskop mit Arduino

13.3 Leiterplatten herstellen

13.3.1 Datenformat Gerber 13.3.2 Gerber-Daten aus Fritzing 13.3.3 Gerber-Daten aus Eagle 13.3.4 Gerber-Daten prüfen 13.3.5 Leiterplatten von OSH Park

Anhang A: Codereferenz

A.1 Programmstruktur A.2 Aufbau einer Funktion A.3 Konventionen A.4 Datentypen A.5 Datentypkonvertierung A.6 Variablen & Konstanten

A.6.1 Variablen A.6.2 Konstanten

A.7 Kontrollstrukturen A.8 Mathematische Funktionen A.9 Zufallszahlen A.10 Arithmetik und Vergleichsfunktionen A.11 Funktionen

A.11.1 Digitale Ein- und Ausgänge A.11.2 Analoge Ein- und Ausgänge A.11.3 Tonausgabe A.11.4 Interrupts

A.12 Zeitfunktionen A.13 Serielle Kommunikation

Anhang B: Boards

B.1 Vergleich der Board-Varianten B.2 Anschlussbelegung Mikrocontroller

Anhang C: Bezugsquellen

C.1 Bezugsquellen und Lieferanten

Anhang D: Listings

D.1 Wii-Nunchuk-Funktionsbibliothek (Kapitel 6) D.2 Mailchecker (Kapitel 10)

Anhang E: Migration zu Arduino 1.0

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