Mit Arduino die elektronische Welt entdecken

Mit Arduino die elektronische Welt entdecken
Автор книги: id книги: 2084419     Оценка: 0.0     Голосов: 0     Отзывы, комментарии: 0 2907,84 руб.     (31,52$) Читать книгу Купить и скачать книгу Купить бумажную книгу Электронная книга Жанр: Математика Правообладатель и/или издательство: Bookwire Дата добавления в каталог КнигаЛит: ISBN: 9783946496298 Скачать фрагмент в формате   fb2   fb2.zip Возрастное ограничение: 0+ Оглавление Отрывок из книги

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Описание книги

Der Arduino-Mikrocontroller ist aus der Elektronikwelt nicht mehr wegzudenken, er hat sich zu einem Standard im Hobbybereich entwickelt. In unzähligen Projekten kommt das Arduino-Board zum Einsatz, Hunderttausende von ausgereiften Softwarelösungen stehen für jeden zugänglich und unter freier Lizenz zur Verfügung. Der Arduino ist leicht zu programmieren. Preiswerte elektronische Bauteile wie LCDs, Sensoren und Motoren können an das Arduino-Board angeschlossen und damit gesteuert werden. Mit «Arduino die elektronische Welt entdecken» führt den Leser in die faszinierende Welt der Elektronik und Programmierung ein. Die Hardware wird leicht verständlich dargestellt und die Programmierung des Mikrocontrollers Schritt für Schritt grundsätzlich erklärt. Herzstück des Buches sind 48 detailliert beschriebene Arduino-Bastelprojekte, wobei sich die Komplexität von Projekt zu Projekt steigert. In jedem Bastelprojekt wird ein neues Grundlagenthema behandelt, neue Hardware wird eingeführt und neue Programmierkniffe und –werkzeuge werden vorgestellt. Jedes Bastelprojekt ist mit zahlreichen Fotos und Abbildungen illustriert und kann Schritt für Schritt nachgebaut werden. Alle verwendeten Bauteile werden genau erklärt und in ihrer prinzipiellen Funktionsweise vorgestellt. Die Bastelprojekte können beliebig erweitert und für andere Zwecke angepasst werden. Generationen von Hobbybastlern haben mit Erik Bartmanns Bestsellerbuch bereits die Arduino-Programmierung gelernt. In der komplett überarbeiteten 4. Neuauflage des Arduino-Standardwerkes wurden neue Bauteile wie der ESP32 oder LoRaWAN aufgenommen und neue Entwicklerwerkzeuge wie Node-RED, KiCad und MQTT behandelt.

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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

Отрывок из книги

Impressum

Grußwort zur vierten Auflage von Teo Swee Ann, CEO von Espressif

.....

Workshop zum Reaktionstester

Bastelprojekt 21: Ein Keypad am Arduino

.....

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