In der Robotik und den verschiedensten Bastel-Projekten wird die Physical-
Aber was ist das überhaupt – Arduino? Arduino ist eine übersichtlich aufgebaute Open Source-Experimentierplattform, basierend auf einem Microcontroller-Board und einer eigenen Entwicklungsumgebung, in der man die Programme schreibt, die auf dem Arduino ablaufen. Die Idee zum Arduino entstand am Institut für interaktives Design in Ivrea, Italien. Auf der Suche nach einem kostengünstigen Mikrocontrollersystem für Design-Studenten wurde eine Leiterplatte entwickelt, die neben dem Controller auch alle zur Programmierung erforderlichen elektronischen Bauelemente enthält. Der Franzis Verlag, von dem das hier vorliegende Set stammt, ist seit Juni 2012 einer der offiziellen Distributoren der Platinen aus Italien.
Kommen wir zum Packungsinhalt. Das Lernpaket enthält in einer stabilen Papp-Box ein 120-seitiges Handbuch, eine Erweiterungsplatine, mehrere Bauteile wie Leuchtdioden in verschiedenen Farben sowie diverse Anschlusskabel für Servos, Regler und LEDs. Herzstück und zentrales Teil ist die 69mm x 53mm x 12mm große Arduino UNO Platine in der SMD-Edition, welche das Paket erst zum Leben erweckt. Auf der Platine arbeitet ein ATmega328-Microcontroller mit 16 MHz und 32 KB Flashspeicher.
Eine ganze Reihe Ein- und Ausgänge finden sich auf dem Arduino-Board. Angefangen von einem USB-Anschluß, um die kompilierten Programme auf das Board zu übertragen bzw. zur Kommunikation zwischen PC und Arduino bei der Programmausführung bis hin zu 14 digitalen I/O-Pins und 6 analogen Eingängen.
Wie weiter oben bereits erwähnt, gehört auch ein sogenanntes „Shield“ zum Lieferumfang. Shields sind Erweiterungsplatinen, welche einer bestimmten Aufgabe dienen. Beispielsweise gibt es Shields zur Funkkommunikation (XBee-Shield, WiFly-Shield), zur Vernetzung oder zum Einlesen von GPS-Daten.
Das im Set enthaltene „RC Car Shield“ wird direkt auf das Arduino-Board gesteckt und ergibt mit diesem anschließend eine kompakte Einheit. Mit diesem Shield kann eine komplette Lichtsteuerung mit dynamisch gesteuertem Scheinwerferlicht, Bremslicht, Rückfahrlicht und Blinker realisiert werden. Die dazu benötigten Kabel und Leuchtdioden für eine komplette Lichtausstattung eines RC Cars liegen dem Set bei.
Zum Einstieg fangen wir allerdings ersteinmal ganz klein an und bringen in einem ersten Experiment eine Leuchtdiode zum blinken. Dazu wird neben dem Ardunio Board eine der beiliegenden Leuchtdioden, ein USB-Kabel und ein Computer mit installierter Arduino-IDE benötigt. Diese lässt sich kostenfrei auf arduino.cc/en/main/software für Windows, Mac OS X oder Linux herunterladen und ist wie das Board selbst „Open Source“. Sobald die Entwicklungsumgebung installiert und gestartet ist, einfach den untenstehenden Programmcode (auch „Sketch“ genant) in das Codefenster kopieren:
[show_hide title=“Hier klicken für den Programmcode…“]const int LED = 13; // LED connected to
// digital pin 13
void setup()
{
pinMode(LED, OUTPUT); // sets the digital
// pin as output
}
void loop()
{
digitalWrite(LED, HIGH); // turns the LED on
delay(1000); // waits for a second
digitalWrite(LED, LOW); // turns the LED off
delay(1000); // waits for a second
}[/show_hide]
Befindet sich der Code in der IDE, muss dieser auf Fehler überprüft und kompiliert werden. Dazu auf die Schaltfläche „Überprüfen“ klicken (der Pfeil oben links). Ist alles in Ordnung mit dem Code, wird die Nachricht „Kompilierung abgeschlossen“ unten im Infobereich ausgegeben. Diese Nachricht bedeutet, dass die Arduino-IDE den Sketch in ein Programm übersetzt hat, welches auf dem Board ausgeführt werden kann. Im Anschluß muss das Programm auf das Arduino-Board geladen werden. Dazu einmal auf den Icon mit dem Pfeil „Upload“ klicken und kurz abwarten, bis das Programm auf dem Board angekommen ist. Der Code verbleibt auch nach dem Trennen der Stromversorgung so lange im Flashspeicher, bis dieser mit einem anderen überschrieben wird.
Ist der Code auf dem Board, muss nur noch eine LED in die digitale Anschlußleiste gesteckt werden. Das kurze Beinchen (-) kommt in „GND“ und das lange Beinchen (+) in die „13“. Idealerweise setzt man zwischen das lange Beinchen (+) und dem Board noch einen 220 Ohm Widerstand, um die LED nicht zu beschädigen. Hat man alles richtig gemacht, sollte die LED für eine Sekunde aufleuchten und anschließend für eine Sekunde dunkel bleiben. Verändert man die Codezeile(n) „delay(1000);“, kann man die Blinkfrequenz beliebig anpassen. Probiert es einfach mal aus!
Knight Rider-Fans können sich mit der LED-Funktion mit ein paar Kabeln, Widerständen und einem Experimentier-Steckboard (leider nicht im Lieferumfang enthalten) auch ein Lauflicht basteln. Neben diesen kleinen Experimenten werden in dem beiliegenden Handbuch viele weitere Projekte für den Modellbauer vorgestellt wie z.B.:
- Tiefentladungsschutz für NiMh-, Lipo-, LiIO- oder LiFe-Akkus
- Failsafe, V-Mischer und Kreuzmischer
- Blitzlichter
- automatisches Einziehfahrwerk für Flugmodelle
- Quadrocoptersteuerungen (in Verbindung mit NanoWii (MultiWii) Flyduino, Arducopter und KK Boards)
- Blinker, Bremslichter, Abblend- und Fernlicht für RC Cars
- Autotrimm für Segelboote
- Ampelsteuerung
- Kanal-Schalter
- Servoverzögerung
- Dynamische Servowegbegrenzung
- Servoumkehr
- RC-Ruderer
- Starteruhr
- Panzersteuerung
- Jetantrieb mit 2 Kanälen
Fazit
Sowohl blutige Einsteiger als auch Profis im Bereich der Microcontroller finden in dem Know-How-Paket eine interessante Spielwiese, mit denen sich die unterschiedlichsten Projekte im Modellbau umsetzen lassen. Nach und nach kann man sich durch die im Handbuch vorgestellten Projekte arbeiten und spielerisch das eigene Wissen in den Bereichen Programmierung und Elektrotechnik aufbauen. Damit gehört das Franzis Know-How-Paket ohne Zweifel zu den wertvollsten Produkten in einer vom „Ready-to-Run-Virus“ befallenen Modellbauwelt. Zu haben ist das Paket ab sofort für 79,95 Euro im Handel oder unter www.elo-web.de.
Interessante und hilfreiche Links zum Thema Arduino:
- Seite des Autors, Dipl.-Ing. Wilfried Klaas: rcarduino.tk
- Die offizielle Arduino-Seite: arduino.cc
- Heise: Kreativ programmieren mit Processing und Arduino
- Wikipedia: Arduino-Plattform
Gewinnspiel!
Wir verlosen ein „Franzis Know-How-Paket Arduino™ im RC-Modellbau“. Wer mitmachen möchte, muss uns per E-Mail bis zum 31.07.2013 folgende Gewinnfrage richtig beantworten:
Wie werden Programme bzw. der Programmcode in der Arduino-Welt auch genannt?
E-Mails bitte mit der richtigen Antwort unter dem Betreff „Arduino Gewinnspiel“ an info(at)rc-news.de senden. Der Rechtsweg ist wie immer ausgeschlossen.
Fotogalerie Arduino-Microcontroller
