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Erik Bartmann. Mit Arduino die elektronische Welt entdecken
Mit Arduino die elektronische Welt entdecken
Impressum
Grußwort zur vierten Auflage von Teo Swee Ann, CEO von Espressif
Einleitung. Arduino für alle
Der Layoutfehler, der Geschichte machte
Von den Segnungen des Copy&Paste – und seinen Beschränkungen
Wie ich mein Buch aufgebaut habe
Wie ich die Bastelprojekte gestaltet habe
Meine Website mit weiteren Arduino- und Elektronikthemen
Voraussetzungen
Benötigte Bauteile
Verhaltensregeln
Kapitel 1: Arduino: Die Hardware
Das Arduino-Uno-Board
Der Mikrocontroller
Die Ein- und Ausgänge
Die Spannungsversorgung
Physikalische Größen
Was ist Spannung?
Was ist Strom?
Unterschiedliche Signalarten
Die digitalen Ein- und Ausgänge
Die analogen Ein- und Ausgänge
Die interne Stromversorgung
Der Reset-Taster
Die serielle Schnittstelle
Details zur seriellen Schnittstelle und zum USB-Port
Die unterschiedlichen Speicher
Der Flash-Speicher
Das SRAM
Das EEPROM
Kapitel 2: Arduino: Die Software
Arduino-IDE oder Arduino Create?
Was befindet sich wo?
Der Editor
Statusinformationen
Compiler-Meldungen
COM-Verbindung
Tabulatoren
Serial-Monitor
Menüleiste
Symbolleiste
Der Anschluss des Arduino-Boards
Wir testen die Kommunikation zwischen Computer und Arduino
Schritt 1: Beispiel-Sketch laden
Schritt 2: Den Beispiel-Sketch modifizieren
Schritt 3: Das richtige Board und den richtigen COM-Port auswählen
Schritt 4: Den Sketch kompilieren und hochladen
Schritt 1
Schritt 2
Schritt 3
Schritt 4
Die Bibliothekenverwaltung
Die Boardverwaltung
Der Sketch-Code in der Entwicklungsumgebung
Troubleshooting
Ist das Board mit Spannung versorgt?
Stimmt die Auswahl von Board und COM-Port?
Wie deine Idee in den Mikrocontroller kommt
Kapitel 3: Keine Angst vorm Programmieren – Coding Basics
Was ist ein Programm beziehungsweise ein Sketch?
Programmierbaustein 1: Der Algorithmus
Programmierbaustein 2: Die Daten
Was bedeutet Datenverarbeitung?
Was sind Variablen?
Was sind Konstanten?
Die Datentypen
Was sind Funktionen?
Was sind Kontrollstrukturen?
Die if-Anweisung
Die if-else-Anweisung
Die switch-case-Anweisung
Operatoren
Was sind Schleifen?
Kopfgesteuerte Schleifen
for-Schleife
while-Schleife
Fußgesteuerte Schleife
Sei kommunikativ und sprich darüber
Einzeiliger Kommentar
Mehrzeiliger Kommentar
Kapitel 4: Das Arduino-Discoveryboard
Das Arduino-Discoveryboard
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Die Siebensegmentanzeige
Bastelprojekt 1: Hallo Welt – das Blinken einer LED
»Hallo Welt« wird geblinkt
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Grüner Block: Die Deklarierung und Initialisierung
Blauer Block: Die setup-Funktion
Oranger Block 3: Die loop-Funktion
Den Code verstehen
Der zeitliche Verlauf visualisiert
Troubleshooting
Eine mögliche Verpolung?
Defekte LED?
Verkabelung fehlerhaft?
Sketch fehlerhaft?
Den Code verstehen
Wichtig!
Gut zu wissen
Was haben wir gelernt?
Workshop zur blinkenden LED
Bastelprojekt 2: Arduino-Low-Level-Programmierung
Die Zugänge des Mikrocontrollers
Die Programmierung eines Ports
Was wir brauchen
Register und C++-Befehle
pinMode
digitalWrite
digitalRead
Der Pullup-Widerstand
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 3: Einen Taster sicher abfragen
Die Manipulation interner Pullup-Widerstände
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Troubelshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 4: Blinken mit Intervallsteuerung
Drücke den Taster – und er reagiert
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 5: Der störrische Taster
Ich wurde geprellt!
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Den Code verstehen
Anti-Prell-Lösung #1
Anti-Prell-Lösung #2
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 6: Ein Lauflicht
Immer der Reihe nach
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Welche Dinge sind zu beachten?
Register direkt beeinflussen
Die Bit-Manipulation
Schiebeoperatoren
Einzelne Bits setzen
Einzelne Bits löschen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Der Lauflicht-Workshop
1. Variante
2. Variante
Bastelprojekt 7: Die Port-Erweiterung
Eine digitale Port-Erweiterung
Stufe 1
Stufe 2
Ein konventionelles Schieberegister
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Der erweiterte Arduino-Sketch (Teil 2)
Was bedeutet eine tiefgestellte Zahl hinter einem Wert?
Ein einfacher Binärzähler
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 8: Die Port-Erweiterung 2.0
Digitale Porterweiterung 2.0
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Der Bit-Manipulations-Workshop
Der Shift-Operator
Der NOT-Operator
Der UND-Operator
Der ODER-Operator
Platinenbau-Workshop
Bastelprojekt 9: Die Erstellung einer Arduino-Bibliothek
Bibliotheken verstehen und nutzen
Was ist eine Library im Detail?
Warum benötigen wir Bibliotheken?
Klassendefinition
Der Aufbau einer Klasse
Ein Klasse benötigt Unterstützung
Eine Klasse wird zu einem Objekt
Ein Objekt initialisieren – was ist ein Konstruktor?
Die Überladung
Die Schieberegister-Library
Die Header-Datei
Die Klassendatei
Der Konstruktor
Die setze-Methode
Die setzeAlle-Methode
Die loescheAlle-Methode
Die lese-Methode
Das Anlegen der benötigten Dateien
Die neue Library globalisieren
Schritt 1: In das Arduino-Verzeichnis wechseln
Schritt 2: Einen Unterordner erstellen
Schritt 3: In den neuen Unterordner wechseln und die neue Library hineinkopieren
Die Nutzung der Library
Importieren von Libraries
Wo gibt es viele interessante Libraries?
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 10: Eine Ampelschaltung
Was wir brauchen
Die Ampelphasen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Eine Variante über Port B
Eine interaktive Ampelschaltung
1. Phase
2. Phase
3. Phase
4. Phase
5. Phase
6. Phase
7. Phase
Der Schaltplan
Der Arduino-Sketch
Der erweiterte Sketch zur Ampelsteuerung
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zur Ampelschaltung
Bastelprojekt 11: Der elektronische Würfel
Wie wird ein Würfel simuliert?
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch zum elektronischen Würfel
Den Code verstehen
Eine nette Erweiterung
Was können wir noch verbessern?
Die Formulierung zur Ansteuerung von Gruppe A
Die Formulierung zur Ansteuerung von Gruppe B
Die Formulierung zur Ansteuerung von Gruppe C
Die Formulierung zur Ansteuerung von Gruppe D
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Der elektronische Würfel auf Platine – ein Blick in die Zukunft
Workshop zum elektronischen Würfel
Bastelprojekt 12: Der LED-Ring
Acht LEDs in einem Ring
Der Schaltplan
Was wir brauchen
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Roulette-Workshop
Bastelprojekt 13: Der Lichtsensor
Ein veränderlicher Widerstand
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Wir werden kommunikativ mit Processing
Der Sender Arduino
Der Empfänger Processing
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zum Lichtsensor
Bastelprojekt 14: Der Richtungsdetektor
Vom Arduino zu Processing
Taschenlampe zwischen den LDRs
Taschenlampe näher an LDR 1
Taschenlampe näher an LDR 2
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Grafikausgabe mit Processing
Berechnung der Variablen xPos
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zum Richtungsdetektor
Bastelprojekt 15: Die Ansteuerung eines Servos
Was ist ein Servo?
Was wir brauchen
Potentiometer – ein veränderlicher Widerstand
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch zur Servomotorsteuerung
Den Code verstehen
Tipp 1: Steckleiste anlöten, um es Breadboard-kompatibel zu machen
Tipp 2:Adaptersteckleiste herstellen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 16: Das Tischsonar
Der Ultraschallsensor
Der Ultraschallsensor HC-SR04 im Detail
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Das Tischsonar
Der Ultraschallsensor mit dem Arduino
Den Code verstehen
Die Initialisierung
Die Berechnung der Entfernung zum Objekt
Der kontinuierliche Ablauf
Der Datenempfang und die Visualisierung mit Processing
Die Initialisierung
Die Ausgabe starten
Den Hintergrund zeichnen
Informationen anzeigen
Pings anzeigen
Empfangen der Arduino-Werte
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zum Tischsonar
Bastelprojekt 17: Die Siebensegmentanzeige
Die Siebensegmentanzeige genau erklärt
Weitere nützliche Hinweise zu Siebensegmentanzeigen
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Wir verbessern den Sketch
Wie kann es weitergehen?
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zur Siebensegmentanzeige
Bastelprojekt 18: Die Siebensegmentanzeige – Teil 2: Mir gehen die Pins aus
Das Problem mit mehreren Ziffern
Zwei Schieberegister
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Teil 1
Teil 2
Den Code verstehen
Das Multiplexing
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch für eine Stelle
Der Arduino-Sketch für alle Stellen
Der Schaltplan für alle Stellen
Eine fertige Bibliothek zur Multiplex-Ansteuerung von Siebensegmentanzeigen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 19: Die Temperatur messen mit Thermistoren
Heiß oder kalt oder was?
Wie kann Temperatur gemessen werden?
Der NTC-Widerstand
Der PTC-Widerstand
Der Präzisionssensor LM35
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Den Processing-Code verstehen
Anzeigen von analogen Werten in der Arduino-IDE
Der erweiterte Schaltplan
Der erweiterte Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Die Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren DHT11/22
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Arduino-Sketch
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 20: Der Reaktionstester
Wie misst man Reaktionsfähigkeit?
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Die Tab-Registerkarte in der Arduino IDE
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zum Reaktionstester. Ein weiterer Taster
Variable Pausenzeiten
Bastelprojekt 21: Ein Keypad am Arduino
Wie funktioniert ein Keypad?
Was wir brauchen
Vorüberlegungen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 22: Ein Keypad als Arduino-Shield
Noch ein Keypad?
Was wir brauchen
Der Schaltungs- und Shield-Aufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code vom Haupt-Sketch verstehen
Den Code der Header-Datei verstehen
Den Code der CPP-Datei verstehen
Ein kleines Zahlenratespiel
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zum Keypad
Bastelprojekt 23: Das LC-Display
Eine alphanumerische Anzeige
Was wir brauchen
LC-Displays und Stiftleisten
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
LCD-Methode begin
LCD-Methode print
LCD-Methode setCursor
LCD-Methode clear
Das Zahlenratespiel reloaded
LCD-Methode blink
Eigene Zeichen definieren
LCD-Methode createChar
LCD-Methode write
Ein LC-Display mit mehr Zeilen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zum LC-Display
Bastelprojekt 24: Die I²C-Kommunikation
Was bedeutet I²C?
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
I²C-Anschlüsse am Arduino Uno Rev 3
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Der Speicherprozess
Der Leseprozess
Wir programmieren einen EEPROM-Monitor
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zum EEPROM
Bastelprojekt 25: Port-Erweiterung über die I²C-Schnittstelle
Der Port-Expander MCP23017
Bastelprojekt: Beim Port-Expander MCP23017 die Ausgänge ansteuern. Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Den Arduino-Sketch verstehen
Die Globale Definition
Die Ansteuerung der Ausgänge von Port A
Die Initialisierung
Die kontinuierliche Ausführung
Bastelprojekt: Beim Port-Expander MCP23017 die Eingänge abfragen
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Den Arduino-Sketch verstehen
Die globale Definition
Die Ansteuerung der Ausgänge von Port A
Die Initialisierung
Die kontinuierliche Ausführung
Mehrere MCP23017 mit unterschiedlichen Adressen ansteuern
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 26: Schritt für Schritt zum Schrittmotor
Noch mehr Bewegung
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Die Stepper-Library
Ein eigenes Motor-Shield basteln
Einen eigenen Sketch-Code programmieren
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 27: Der ArduBot und seine Motorsteuerung
Wir werden mobil
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Den Arduino-Sketch verstehen
Der Hauptsketch
Die Header-Datei
Die Programmdatei
Die Header-Datei
Die Programmdatei
Ein fertiges Motor-Shield
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 28: Der autonome ArduBot
Wir werden autonom
Der Grundgedanke: Nichts Neues
Der Schaltplan
Der Arduino Sketch
Die Header-Datei
Die Klassendatei
Der eigentliche Sketch
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 29: Eine Lüftersteuerung
Einen Ventilator sinnvoll steuern
Was wir brauchen
Der Schaltplan zur Motoransteuerung
Linke Schaltung
Rechte Schaltung
Der Schaltplan zur Lüftersteuerung
Der Schaltungsaufbau
Den Arduino-Sketch verstehen
Wann wird der Lüfter angeschaltet?
Wann wird der Lüfter ausgeschaltet?
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zum Lüfter
Bastelprojekt 30: Sound und mehr
Hast du Töne
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Den Arduino-Sketch verstehen
Das Farben-Sequenz-Spiel
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zum Farben-Sequenz-Spiel
Bastelprojekt 31: Data Monitoring
Datenerfassung und Visualisierung
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Den Processing-Sketch verstehen
Die Klassendefinition
Der Haupt-Sketch
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zur Visualisierung
Bastelprojekt 32: Der Arduino-Talker – Wir programmieren ein Übertragungsprotokoll
Wir sprechen mit dem Arduino
Was wir brauchen
Der Schaltplan und der Schaltungsaufbau
Vorüberlegungen
Anschalten der LED an Pin 13
PWM-Level der LED an Pin 10 setzen
Der Arduino-Sketch
Die globale Definition
Die Initialisierung
Die kontinuierliche Ausführung
Der Abruf der Daten
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 33: Die drahtlose Kommunikation über Bluetooth
Was ist Funkkommunikation?
Was wir brauchen
Die Verwendung eines Bluetooth-Adapters
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Eine Verbindung mit dem Smartphone
Eine Bluetooth-Verbindung über den Computer
Schritt 1: Ein Bluetooth-Gerät hinzufügen
Schritt 2: Ein Bluetooth-Gerät hinzufügen
Schritt 3: Wähle das entsprechende Bluetooth-Gerät aus
Schritt 4: Die Eingabe des Pin-Codes
Schritt 5: Das Bluetooth-Gerät ist bereit
Schritt 6: Das Bluetooth-Gerät im Gerätemanager
Das Bluetooth-Modul HC-06
Der Schaltplan
Der Arduino-Sketch
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zu Bluetooth
Bastelprojekt 34: Netzwerkkommunikation
Was ist ein Netzwerk?
Ethernet
TCP/IP
IP-Adresse
Netzwerkmaske
MAC-Adresse
Gateway
Was wir brauchen
Der Arduino-Sketch
Den Code verstehen
Eine SD-Karte einbinden
Der Arduino-Sketch
Die index.htm-Datei
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zur Netzwerkkommunikation
Bastelprojekt 35: Das ESP32-Board
Den ESP32 kennenlernen
Die ESP32-Integration und ein erster Test
Ein ESP-32-Pico-Discoveryboard
Blinken mit dem ESP32
Das ESP32-Board D1 R32
Bastelprojekt: Der Temperatur-Logger
Der ThingSpeak-Server
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Zusatzinformation
Workshop zum Temperatur-Logger
Bastelprojekt 36: Die Digital-Analog-Wandlung
Das R2R-Netzwerk
Vorteile
Nachteile
Bastelprojekt: Wir schalten die Bits
Der Schaltplan
Der Arduino-Sketch
Weitere Kurven- und Impulsformen
Bastelprojekt: Kurven hörbar machen
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Bastelprojekt mit dem PCF8591P
Der Schaltplan
Der Schaltungsaufbau
Der Arduino-Sketch
Analyse des I²C-Datenstroms
Die Definition der Adresse (Byte 1)
Die Definition des Registers (Byte 2)
Der angeforderte Wert (Byte 3)
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 37: Arduino mit einer Blocksprache programmieren
S4A – Scratch for Arduino
Das Prinzip von S4A
Schritt1: Sketch-Entwicklung und Sketch-Übertragung zum Arduino-Board
Schritt 2: Der Arduino kann eigenständig mit seinem hochgeladenen Sketch arbeiten
Skript zum Download
ArduBlock – Arduino mit Block
Schritt 1: Entpacken der heruntergeladenen ZIP-Datei
Schritt 2: Kopieren der Ordnerstruktur in das Arduino-Tools-Verzeichnis
Schritt 3: Arduino-Entwicklungsumgebung starten und ArduBlock auswählen
Das Open Roberta Lab
Node-RED – Blocksprache fürs IoT
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Buch zu Scratch 3
Bastelprojekt 38: Eine Interrupt-Steuerung
Was verstehen wir unter einem Interrupt?
Problematische Sensorabfrage ohne Interrupt
Sensorabfrage mit Interrupt
Die globale Aktivierung der Interrupt-Steuerung
Die entsprechende Interrupt-Leitung aktivieren
Variante 1
Variante 2
Variante 3
Den passenden Trigger-Modus festlegen
Schreiben der Interrupt-Service-Routine
Sensorabfrage mit Interrupt (etwas einfacher)
Die Timer des Arduino Uno
Timer 0
Timer1
Timer2
TCCR1A
TCCR1B
Clock Set
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 39: Das fliegende TFT-Display
Die Ansteuerung eines OLED
Den Code verstehen
Deklaration
Setup
Kontinuierliche Anzeige
Das Touch-TFT mit 2,8“ von Adafruit
Die erforderlichen Bibliotheken einbinden
Umrechnungswerte von Raw-Data auf Bildschirmkoordinaten
Instanzen von Touchscreen und TFT-Display generieren
Die Initialisierung
Anzeige der Touchwerte
Das Kompassmodul CMPS11
Ein Flugzeugmodell
Rollen
Gieren
Nicken
Den Code verstehen
Definitionen
Das Setup
Der Abruf der Kompasswerte
Die Anzeige auf dem TFT-Display
Definitionen
Das Setup
Der Abruf der Kompasswerte
Die Anzeige auf dem TFT-Display
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 40: Build your own Arduino
Die Spannungsversorgung
Der Port B
Der Port C
Der Port D
AVCC
ARef
Der ADC
Der I²C-Bus
Der SPI-Bus
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Wie findet ein Sketch den Weg in den ATMega328?
Der Build-Prozess
Übertragung der Firmware mithilfe eines Bootloaders
Übertragung der Firmware ohne Bootloader
Öffnen des ArduinoISP-Sketches
Hochladen des Sketches auf das Arduino-Uno-Board
Wählen des Ziel-Mikrocontrollers
Wählen des Programmers
Brennen des Bootloaders
Übertragung der Firmware mithilfe eines ISP-Programmers
Der AVR Pocket Programmer
Der DIAMEX-AVR
Die Programmierung mit PlatformIO
Sketch kompilieren (Build)
Sketch hochladen (Upload)
Bastelprojekt Bootloader Burner als Mini-Shield
Was wir brauchen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 41: Arduino meets Raspberry Pi
Wir erwecken den Arduino unter dem Raspberry Pi zum Leben
Die Installation des Betriebssystems auf dem Raspberry Pi
Die Installation der Arduino-Entwicklungsumgebung auf dem Raspberry Pi
Firmata
Arduino-Vorbereitung
Raspberry-Pi-Vorbereitungen
Die Blink-Ansteuerung
Zeile 1
Zeile 3
Zeile 4
Zeile 7
Zeile 15
Zeilen 16 bis 20
Bastelprojekt: Servomotoren mit einem Schieberegler steuern
Initialisierung
Erforderliche Funktionen
Die GUI und den Schieberegler vorbereiten
Das Programm starten
Die Servomotoransteuerung
Einen Taster abfragen
Zeile 6
Zeile 8 und 9
Zeile 10
Zeile 12 und 13
Zeile 14 bis 17
Zeile 18
Einen analogen Port abfragen
Zeile 7
Zeile 13 bis 16
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 42: Der ArduTrak
Der ArduTrak und seine Tastatur
Die Komponenten
Die Tastatur
Die Folientastatur
Das Motor-Shield
Das Sandwich
Was wir brauchen
Den Code verstehen
Die Key-Definitionen
Die Definitionen
Die setup-Funktion
Die loop-Funktion
Das Ausgeben der Schritte im Serial Monitor
Das Abfragen der Tastatureingaben
Das Leeren des Arrays
Der Aufruf der gespeicherten Aktionen
Den ArduTrak in Bewegung setzen
Einen Ton abspielen
Eine Melodie abspielen
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zum ArduTrak
Bastelprojekt 43: Mit Node-RED fürs Internet der Dinge programmieren
Wie Node-RED arbeitet
Die Installation von Node-RED
Die Installation von Node-RED auf dem Windows-Rechner
Die Installation von Node-RED auf dem Raspberry Pi
Der Start von Node-RED
Die Installation von zusätzlichen Nodes oder Flows
Die Installation von Erweiterungen aus Node-RED heraus
Die Installation von Erweiterungen über die Kommandozeile
Die Vorbereitung des Arduino Uno
Node-RED im Browser
Der Blink-Flow
Der Inject-Node
Der Funktions-Node
Der Debug-Node
Bastelprojekt mit dem Temperatur- und Feuchtigkeitssensor DHT11
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Arduino-Sketch
Der E-Mail-Versand
Das Dashboard
Die Anzeige der Messwerte übers Smartphone
Code aus Node-RED exportieren
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 44: Bluetooth und das Android-Smartphone
Smartphone App mit dem App-Inventor
Die Ansteuerung von LEDs
Bluetooth-Funktionalität – Teil 1
Bluetooth-Funktionalität – Teil 2
Die Verarbeitung der Ereignisse auf dem User Interface
Der Upload auf das Smartphone
Der Arduino-Sketch
Der App-Inventor-Import
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 45: MQTT
M2M-Kommunikation mit MQTT
Namenskonventionen in MQTT
MQTT-Nachrichtenstruktur
MQTT-Wildcards
Single-Level-Wildcard: +
Multi-Level-Wildcard: #
MQTT-Installation
Ein rudimentärer Test
Das ESP32-Modul
ESP32 spricht mit MQTT
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 46: LoRa und LoRaWAN
LoRa-Grundlagen
Zwei LoRa-Nodes kommunizieren miteinander
Was wir brauchen
Die Peer-to-Peer-Topologie
Die Programmierung
Der Sketch für den LoRa-Sender
Der Sketch für den LoRa-Receiver
Das The Things Network (TTN)
Die Einrichtungen im TTN
Der Arduino-Sketch
Die Initialisierung
Bastelprojekt: Der Temperatursensor DHT11 sendet ins TTN
Das Payload-Format in der Application
Anpassungen im ursprünglichen Arduino-Sketch
Die Behebung des EV_TXCOMPLETE-Problems
Was haben wir gelernt?
Workshop zum LoRa-Bastelprojekt
Bastelprojekt 47: Eine Leiterplatine mit KiCad erstellen
KiCad kennenlernen
Ein neues KiCad-Projekt anlegen
Den Schaltplan-Editor öffnen
Ein Bauteil einfügen und editieren
Das Rastermaß anpassen
Einen einfachen Schaltplan erstellen
Schritt 1: Die Bauteile aus der Bibliothek heraussuchen
Schritt 2: Die elektrischen Verbindungen einzeichnen
Schritt 3: Die Werte der Bauteile angeben
Schritt 4: Eine Annotation durchführen
Schritt 5: Die Footprints suchen und zuweisen
Schritt 6: Eine Netzliste erstellen
Ein PCB entwerfen
Schritt 1: Die Netzliste laden
Schritt 2: Die Positionierung der Bauteile über die Footprints
Schritt 3: Die Verlegung der endgültigen Leiterbahnen
Die 3D-Ansicht der fertigen Platine
Weiterführende Hinweise
Günstige PCB-Herstellung
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Bastelprojekt 48: Einen MIDI-Controller bauen
Die Digital Audio Workstation
Was ist MIDI?
Der virtuelle Synthesizer TYRELL N6
Einige Grundlagen
Hairless MIDI
Was wir brauchen
Der Schaltplan
Der Arduino-Sketch im Überblick
Der MIDI-Treiber
Der Arduino-Sketch im Detail
Note On
Note off
Control Change
Troubleshooting
Was haben wir gelernt?
Workshop zum MIDI-Controller
