Arduino

Elektronik, Programmierung, Basteln. Das Praxisbuch für den beliebten Mikrocontroller. Über 60 Workshops, kein Vorwissen nötig!
1. Auflage 2016
ISBN: 978-3-8362-3648-5
Verlag: Rheinwerk Verlag GmbH

Buch, Deutsch, 480 Seiten, Format (B × H): 172 mm x 231 mm, Gewicht: 1216 g

Reihe: Rheinwerk Computing

Ob Sie coole Projekte wie den Bordcomputer K.I.T.T aus Knightrider realisieren oder Ihren Arduino ganz systematisch von Grund auf kennenlernen und programmieren wollen: Mit diesem Buch gelingt Ihnen beides! Angefangen bei Hardware- und Elektronikgrundlagen über den Einstieg in die Programmierung mit C bis zu vollständigen Praxisbeispielen (Wohnungspflanzen-Pflegeautomat, Bau eines elektronischen Spielzeugs für Katzen etc.) bietet Ihnen dieses Buch alles, was Sie für einen spannenden und erfolgreichen Arduino-Start benötigen.

Aus dem Inhalt:

- Prozessoren, Microcontroller und Co.

- Die Hardware des Arduino im Detail

- Benötigte Elektronik-Grundlagen

- Entwicklungsumgebung und Programmiergrundlagen in C

- Zahlreiche Beispielprojekte mit vollständigem Schaltungsaufbau und Programmiercode, u. a.:

- Entscheidungshelfer

- Nachbau der Frontbeleuchtung von K.I.T.T,

- Kommunizierende Arduinos,

- Pflanzen-Pflegeautomat,

- Heimautomation

- u. v. m.

Autoren/Hrsg.

Kappel, Benjamin

Fachgebiete

• Technische Wissenschaften Elektronik | Nachrichtentechnik Elektronik Elektronik: Sachbuch, Ratgeber

Inhaltsverzeichnis

Programmieren lernen mit dem Arduino ... 15

1. Ein Streifzug durch die Welt der Prozessoren ... 23

1.1 ... Was ist ein Prozessor und was tut er? ... 23

1.2 ... Verschiedene Arten von Prozessoren ... 31

1.3 ... Zusammenfassung ... 37

2. Ich stelle vor -- der Arduino ... 39

2.1 ... Aufbau des Arduino ... 39

2.2 ... Ein Microcontroller für jeden ... 42

2.3 ... Wer die Wahl hat, hat die Qual -- die Modelle des Arduino ... 43

2.4 ... Installation der Software und Anschließen des Arduino ... 50

3. Ich packe meinen (Elektronik)-Koffer ... 57

3.1 ... Ladung, Spannung, Strom -- Willkommen in der E-Technik ... 57

3.2 ... Die drei Freunde in der Elektronik: Das ohmsche Gesetz, der Maschen- und der Knotensatz ... 59

3.3 ... Widerstand ist nicht immer zwecklos ... 72

3.4 ... Reihen- und Parallelschaltung ... 80

3.5 ... Bauteile der Elektronik ... 84

3.6 ... Rechnen ist gut, simulieren ist aber auch nicht verkehrt -- Einführung in Spice ... 90

3.7 ... Was kommt denn nun wirklich in den Koffer? ... 97

3.8 ... Zusammenfassung ... 98

4. Es werde Licht -- die Entwicklungsumgebung und die Grundlagen von C ... 101

4.1 ... Verdrahten für Fortgeschrittene -- vom Schaltplan zur Schaltung ... 102

4.2 ... Eine kurze Geschichte der Programmiersprachen ... 109

4.3 ... Die Arduino-IDE ... 110

4.4 ... Aufbau eines Programms für den Arduino ... 114

4.5 ... Den Sketch "hübscher" machen ... 121

4.6 ... Ein bisschen Dynamik schadet nie ... 127

4.7 ... Morsen mit dem Arduino ... 135

4.8 ... Zusammenfassung ... 147

4.9 ... C -- Ultrakurz-Zusammenfassung der Syntax ... 149

5. Der Entscheidungshelfer ... 159

5.1 ... Die Sache mit dem Zufall ... 159

5.2 ... Aufbau der Schaltung ... 167

5.3 ... Ran an die Steuerung ... 168

5.4 ... Jetzt neu: Der Entscheidungshelfer auch mit mehr Möglichkeiten ... 182

5.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 192

6. Nachbau der Frontbeleuchtung von K.I.T.T. aus Knight Rider ... 193

6.1 ... Aufbau der Schaltung ... 193

6.2 ... Aus "Licht an und aus" wird hell und dunkel -- Grundlagen der Pulsweitenmodulation (PWM) ... 195

6.3 ... Dimmen für Anfänger ... 200

6.4 ... Das Lauflicht ... 208

6.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 220

7. Wer austeilen kann, der muss auch einstecken können ... 223

7.1 ... Pull-up-Widerstand ... 223

7.2 ... Polling vs. Interrupt ... 226

7.3 ... Licht an, Licht aus -- jetzt neu mit Taster ... 232

7.4 ... Das Licht im Hausflur ... 246

7.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 251

8. Timer und Counter ... 253

8.1 ... Timer bzw. Counter -- was dahintersteckt ... 253

8.2 ... Aufbau der Schaltung ... 258

8.3 ... Ein sekundengenaues Pulsieren ... 258

8.4 ... Der "Geekdown" -- der etwas andere Countdown ... 267

8.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 275

9. Wie ein Arduino das Sprechen lernt -- serielle Kommunikation ... 277

9.1 ... Grundlagen der Kommunikation ... 278

9.2 ... Aufbau der Schaltung und weitere Vorbereitungen ... 284

9.3 ... "Nummer 5 lebt und spricht" -- der Arduino lernt das Sprechen ... 289

9.4 ... Der Arduino empfängt Daten ... 298

9.5 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 305

10. Die 7-Segment-Anzeige ... 307

10.1 ... Die 7-Segment-Anzeige näher betrachtet ... 308

10.2 ... Schaltung für den Countdown ... 313

10.3 ... Der Countdown ... 320

10.4 ... Den Countdown spannender machen ... 325

10.5 ... Ihr erstes Spiel für den Arduino ... 333

10.6 ... Zusammenfassung und Ausblick ... 346

11. Der faule (schlaue) Gärtner ... 349

11.1 ... Grundbegriffe rund um das Thema "messen" ... 349

11.2 ... Was ist Temperatur, und warum hat sie so viele Kelvins? ... 351

11.3 ... Die analoge Welt vs. die digitale Welt ... 353

11.4 ... Einfache Messschaltung ... 356

11.5 ... Aufbau der Messschaltung ... 360

11.6 ... Der Arduino misst die Temperatur ... 362

11.7 ... Zusammenfassung und Aus

Über Autor(innen)

Kappel, Benjamin
Benjamin Kappel, studierter Elektrotechniker und Arduino-Enthusiast, absolviert zurzeit den Masterstudiengang Informationstechnik/Technische Informatik an der Universität Rostock. Darüber hinaus ist er als IT-Dozent tätig. Dabei bildet er im Schwerpunkt Jugendliche weiter. Privat lebt er mit seiner Frau und der gemeinsamen kleinen Tochter in unmittelbarer Nähe zur Ostsee.

Kappel, Benjamin
Benjamin Kappel, studierter Elektrotechniker und Arduino-Enthusiast, absolviert zurzeit den Masterstudiengang Informationstechnik/Technische Informatik an der Universität Rostock. Darüber hinaus ist er als IT-Dozent tätig. Dabei bildet er im Schwerpunkt Jugendliche weiter. Privat lebt er mit seiner Frau und der gemeinsamen kleinen Tochter in unmittelbarer Nähe zur Ostsee.