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 Ausblick. 377

12.  Der Gärtner wird jetzt digital. 379  12.1. Die verschiedenen Topologien. 379  12.2. I²C. 383  12.3. Datenpakte und Register für das Thermometer TC74. 386  12.4. Aufbau der Schaltung. 388  12.5. Ihr erstes digitales Thermometer. 391  12.6. Zusammenfassung und Ausblick. 407

13.  Der Gärtner für den Massenmarkt. 409  13.1. Wie kann Feuchtigkeit gemessen werden?. 409  13.2. Der DHT11 im Detail. 411  13.3. Aufbau der Schaltung. 414  13.4. Der bezahlbare Gärtner entsteht. 416  13.5. Zusammenfassung und Ausblick. 429

14.  Bin ich schon drin? -- Abstandsmessung mit dem Arduino. 431  14.1. Verfahren für die Abstandsmessung. 431  14.2. Die Sensoren im Detail. 439  14.3. Aufbau der Schaltung. 443  14.4. Die Einparkhilfe entsteht. 445  14.5. Deine eigene Horrorfilm-Beleuchtung. 455  14.6. Zusammenfassung und Ausblick. 467

15.  Alles für die Katz'? Beschäftigungstherapie für Stubentiger. 469  15.1. Wenn sich etwas bewegt, dann ist es bestimmt ein Motor. 470  15.2. Aufbau des Gehäuses für das Katzenspielzeug. 473  15.3. Aufbau der Schaltung. 483  15.4. Die Motoren leben!. 488  15.5. Licht aus, Bewegung an. 500  15.6. Zusammenfassung und Ausblick. 507

16.  Der Arduino spricht im Netzwerk. 509  16.1. Arduino goes Transformer -- die Arduino Shields. 509  16.2. Was ich schon immer über Ethernet erzählen wollte. 513  16.3. Das Client-Server-Modell. 522  16.4. Das Prinzip einer Fernbedienung -- Entwicklung eines eigenen Protokolls. 523  16.5. Schaltungsaufbau. 527  16.6. Die Fernsteuerung entsteht. 531  16.7. Der Pflanz-Versorgungs-O-Mat sendet eine E-Mail. 547  16.8. Zusammenfassung und Ausblick. 560

17.  Fernsteuerung via Bluetooth. 563  17.1. Das Für und Wider der Funkkommunikation. 563  17.2. Das Ding vom blauen Zahn. 564  17.3. Aufbau der Schaltung. 565  17.4. Verändern der Bluetooth-Eigenschaften. 568  17.5. Die Fernsteuerung entwickeln. 571  17.6. Fernsteuerung via App. 577  17.7. Zusammenfassung und Ausblick. 578

18.  Displays -- Warum Anzeige nicht gleich Anzeige ist. 579  18.1. LCD und das LCD Keypad Shield. 579  18.2. Die Tasten auswerten. 585  18.3. Laufschrift. 591  18.4. Reaktionszeitmesser. 597  18.5. Der Arduino wird zum Spielautomaten. 625  18.6. Zusammenfassung. 659

19.  Aller Anfang war schwer. 661  19.1. Hilfe, mein Herd verschickt Spam! -- Heimautomatisierung mit dem Arduino. 661  19.2. Und nun zum Schluss. 662  Index. 663

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.