Arduino

Praxiseinstieg. Behandelt Arduino UNO R4 und R3

Thomas Brühlmann

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Thomas Brühlmann, Arduino (2023), mitp-Verlag, Frechen, ISBN: 9783747506622

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Beschreibung

Thomas Brühlmann arbeitet als Consultant und hat langjährige Erfahrung in der Hardware- und Softwareentwicklung. Nebenbei realisiert er Projekte mit Open-Source-Hardware, hält Vorträge und führt Workshops durch.
In seinem Blog unter arduino-praxis.ch verfolgt er die aktuelle Entwicklung des Arduino-Projektes und publiziert Projekte, Anwendungen, Tipps und Tricks.

Beschreibung / Abstract




  • Alle Komponenten der Hardware für Arduino UNO R4 und R3


  • Verwendung der digitalen und analogen Ports, Einsatzbeispiele mit Sensoren, Aktoren und Anzeigen


  • Beispielprojekte wie Gefrierschrankwächter, Miniroboter mit Fernsteuerung, Geschwindigkeitsmesser und Internetanwendungen wie XML-Reader und Wetterstation



Arduino besteht aus einem Mikrocontroller und der dazugehörigen kostenlosen Programmierumgebung. Aufgrund der einfachen C-ähnlichen Programmiersprache eignet sich die Arduino-Umgebung für alle Bastler und Maker, die auf einfache Weise Mikrocontroller programmieren möchten, ohne gleich Technik-Freaks sein zu müssen.


Dieses Buch ermöglicht einen leichten Einstieg in die Arduino-Plattform. Der Autor bietet Ihnen eine praxisnahe Einführung und zeigt anhand vieler Beispiele, wie man digitale und analoge Signale über die Ein- und Ausgänge verarbeitet.


Darüber hinaus lernen Sie, wie man verschiedene Sensoren wie Temperatur-, Umwelt-, Beschleunigungs- und optische Sensoren für Anwendungen mit dem Arduino-Board einsetzen kann. Anschließend werden Servo- und Motoranwendungen beschrieben. Dabei wird ein kleiner Roboter realisiert, der ferngesteuert werden kann.


Im Praxiskapitel beschreibt der Autor verschiedene Internetanwendungen mit dem Arduino. Mittels einer Ethernet-Verbindung wird Ihr Arduino Umweltdaten sammeln und verarbeiten können. Als Projekt wird eine Wetterstation realisiert, die Wetterinformationen aus dem Internet abruft und Wetter- und Sensordaten auf einem Display darstellt.


Zum Abschluss werden verschiedene Werkzeuge und Hilfsmittel sowie Softwareprogramme für den Basteleinsatz beschrieben und Sie erfahren, wie die Arduino-Anwendung im Miniformat mit ATtiny realisiert werden kann.


Mit dem Wissen aus diesem Praxis-Handbuch können Sie Ihre eigenen Ideen kreativ umsetzen.



Aus dem Inhalt:

  • Hardwarekomponenten

  • Entwicklungsumgebung

  • Eingänge und Ausgänge verarbeiten

  • Einsatz von Sensoren, Aktoren und Anzeigen

  • Serielle Datenübertragung

  • Daten sammeln und speichern

  • Softwarebibliotheken und Hardware-Erweiterungen

  • Praxisanwendungen wie Kompass, Fieberthermometer, Wasserwaage, Netzteil und Roboter

  • Internetanwendungen mit Arduino wie RSS-Reader und Wetterstation, WiFi mit ESP8266

  • Eigene DIY-Boards und Arduino-Clones

  • Arduino im Miniformat mit ATtiny

  • Tools für Praktiker


Inhaltsverzeichnis

  • Cover
  • Titel
  • Inhaltsverzeichnis
  • Kapitel 1: Einleitung
  • 1.1 5. Auflage
  • 1.2 Aufbau des Buchs
  • 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
  • 2.5 Software
  • 2.6 Installation der Software
  • 2.7 Get Connected
  • 2.8 Arduino-Entwicklungsumgebung
  • 2.9 Arduino-Boards
  • 2.10 Arduino-kompatible Boards
  • Kapitel 3: Startschuss
  • 3.1 Das Arduino-Board
  • 3.2 Steckbrett – Experimentieren ohne Löten
  • 3.3 Spannung, Strom und Herr Ohm
  • 3.4 Widerstand & Co
  • 3.5 Programmcode
  • 3.6 Testen
  • 3.7 Projekt Blink
  • 3.8 Projekt Wechselblinker
  • Kapitel 4: Eingänge und Ausgänge
  • 4.1 Digitale Eingänge
  • 4.2 Digitale Ausgänge
  • 4.3 Analoge Welt
  • 4.4 Serielle Kommunikation
  • 4.5 Drahtlose Kommunikation
  • 4.6 Keyboard und Maus mit USB HID (nur Arduino UNO R4)
  • 4.7 Projekt: Würfel
  • Kapitel 5: Sensoren
  • 5.1 Sensoren
  • 5.2 Projekt Kompass mit Richtungsanzeige
  • 5.3 Projekt Gefrierschrankwächter (nur Arduino UNO R3)
  • 5.4 Kontaktloses Fieberthermometer
  • Kapitel 6: Aktoren
  • 6.1 Relais
  • 6.2 Servos
  • 6.3 Motoren
  • 6.4 Lasten schalten
  • 6.5 Projekt: Roboter mit Wii-Steuerung
  • Kapitel 7: Anzeigen
  • 7.1 Leuchtdiode (LED)
  • 7.2 7-Segment-Anzeigen
  • 7.3 LC-Display (LCD)
  • 7.4 LC-Display Nokia 3310/5110
  • 7.5 OLED-Display
  • 7.6 LED-Matrix
  • 7.7 Projekt Geschwindigkeitsmesser fürs Fahrrad
  • 7.8 Projekt Schrittzähler
  • Kapitel 8: Datenverarbeitung
  • 8.1 Daten speichern
  • 8.2 Daten ins Internet senden
  • 8.3 Projekt: Programmierbarer Signalgeber
  • 8.4 Sinusgenerator
  • 8.5 Projekt Sollwerteingabe mit Drehgeber
  • Kapitel 9: Erweiterungen
  • 9.1 Bibliotheken
  • 9.2 Hardware-Erweiterungen (Shields)
  • 9.3 Hardware-Adapter
  • Kapitel 10: Arduino im Einsatz
  • 10.1 Verbindung zum Internet
  • 10.2 Verbindung zum Internet
  • 10.3 ESP-Module und Arduino
  • 10.4 XML einlesen
  • 10.5 Umweltdaten sammeln
  • 10.6 Projekt Wetterstation (nur Arduino UNO R3)
  • 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
  • 12.2 Programmieradapter (USB-Wandler)
  • 12.3 Programmierung über ICSP (nur Arduino UNO R3)
  • 12.4 Arduino im Miniaturformat mit ATtiny
  • Kapitel 13: Tools für Praktiker
  • 13.1 Hardware
  • 13.2 Leiterplatten herstellen
  • 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.7 Kontrollstrukturen
  • A.8 Mathematische Funktionen
  • A.9 Zufallszahlen
  • A.10 Arithmetik und Vergleichsfunktionen
  • A.11 Funktionen
  • A.12 Zeitfunktionen
  • A.13 Serielle Kommunikation
  • Anhang B: Boards
  • B.1 Vergleich der Board-Varianten
  • B.2 Anschlussbelegung UNO R4 Microcontroller
  • B.3 Anschlussbelegung UNO R3 Microcontroller
  • Anhang C: Bezugsquellen
  • C.1 Bezugsquellen und Lieferanten
  • Stichwortverzeichnis

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