Pro­gram­mie­ren mit dem Ardui­no - Vorwort


Aktu­el­le Anleitungen

Im schu­li­schen Kon­text gewinnt das Pro­gram­mie­ren und das Ver­ständ­nis der Elek­tro­nik an Bedeu­tung. Die Kom­bi­na­ti­on von Mikro­con­trol­lern, elek­tro­ni­schen Bau­tei­len und die Kennt­nis einer Pro­gram­mier­spra­che bie­ten einen guten Ein­stieg in die Welt des Inter­nets der Dinge.

"Das Inter­net ist selbst­ver­ständ­li­cher Teil unse­rer Gesell­schaft. Vie­le Pro­zes­se im All­tag erle­di­gen wir über das Netz. Wir bedie­nen Lap­tops, Tablets und Smart­phones und machen Bestel­lun­gen, Bank­ge­schäf­te, Ter­min­ab­spra­chen ganz gewohn­heits­mä­ßig online. […]
Mit dem Inter­net der Din­ge (oder Inter­net of Things, kurz IoT) wer­den phy­si­sche Gegen­stän­de in die­ses Netz inte­griert und ansteu­er­bar gemacht. Unin­tel­li­gen­te Din­ge – wie Licht­schal­ter, Hun­de­hals­bän­der oder Dru­cker – wer­den mit Chips und Sen­so­ren aus­ge­stat­tet und kön­nen so über Funk direkt mit­ein­an­der kom­mu­ni­zie­ren. Sie sind in der Lage, ihre unmit­tel­ba­re Umge­bung wahr­zu­neh­men, die­se Infor­ma­tio­nen zu ver­ar­bei­ten, mit ande­ren Din­gen in Kon­takt zu tre­ten oder Aktio­nen auszulösen."

Text: 🔗https://​www​.bpb​.de/​l​e​r​n​e​n​/​d​i​g​i​t​a​l​e​-​b​i​l​d​u​n​g​/​w​e​r​k​s​t​a​t​t​/​2​3​7​7​7​1​/​d​a​s​-​i​n​t​e​r​n​e​t​-​d​e​r​-​d​i​n​g​e​-​i​n​-​d​e​r​-​b​i​l​d​ung (abge­ru­fen am 21.12.23)
Bild: 🔗https://​pix​a​bay​.com/​d​e​/​i​l​l​u​s​t​r​a​t​i​o​n​s​/​n​e​t​z​-​n​e​t​z​w​e​r​k​-​i​n​f​o​r​m​a​t​i​o​n​s​t​e​c​h​n​i​k​-​4​8​6​1​6​13/

Eini­ge Beispiele:
  • der Kühl­schrank, der uns mit­teilt, was wir als Nächs­tes ein­kau­fen müssen
  • Haus­au­to­ma­ti­on - Ver­net­zung der Haus­tech­nik (Hei­zung, Licht, Fens­ter und Türen) und deren Steue­rung über eine zen­tra­le Bedienstelle
  • im Auto lie­fern Sen­so­ren und Kame­ras Daten, die der Mikro­con­trol­ler ver­ar­bei­tet und damit die Geschwin­dig­keit - unter Berück­sich­ti­gung des vor­aus­fah­ren­den Ver­kehrs - regelt, das Brems­ver­hal­ten an die Stra­ßen­ver­hält­nis­se anpasst und Daten auf ver­schie­de­nen Dis­plays anzeigt
  • das Not­ruf­sys­tem eCall eines Autos ruft bei einem Unfall auto­ma­tisch Hilfe
  • durch Sen­so­ren unter­stütz­te Mikro­con­trol­ler steu­ern Staub­sauger und Rasenmäher
  • Mikro­con­trol­ler, die am Kör­per (Smart­watch, Fit­ness Tra­cker, Hör­ge­rät) oder an der Klei­dung befes­tigt sind oder sich im Kör­per befin­den (Herz­schritt­ma­cher)

Die­se Anlei­tung soll hel­fen den Umgang mit einem Mikro­con­trol­ler und den ver­schie­dens­ten ➨Bau­ele­men­ten ken­nen­zu­ler­nen.
Außer­dem soll mit Hil­fe einer IDE eine  🔗Pro­gram­mier­spra­che erlernt wer­den. Neben den pra­xis­ori­en­tier­ten Grund­la­gen wer­den auch wei­ter­ge­hen­de Anlei­tun­gen ange­bo­ten. Das Spek­trum reicht vom Umgang mit den ver­schie­dens­ten Sen­so­ren, dem Mes­sen einer Tem­pe­ra­tur bis hin zu einer Netz­werk­an­bin­dung der Mikro­con­trol­ler über LAN, WLAN oder Bluetooth.

Die Pro­gram­me las­sen sich mit ver­schie­de­nen Ardui­no-Model­len rea­li­sie­ren. Stell­ver­tre­tend für die gro­ße Anzahl habe ich mit die­sen Ardui­nos gearbeitet. 

Sie unter­schei­den sich im Form­fak­tor, in der ➨Spei­cher­austat­tung und in der Ver­füg­bar­keit von WiFi.

Eine Rei­he von Anlei­tun­gen wur­den auch für den ➨Wemos D1 Mini, den ➨Ardui­no Nano ESP32 und den ➨ESP32-Wroom erstellt.

Im Kopf der Sei­te ist jeweils ver­merkt, wel­cher Mikro­con­trol­ler für die Anlei­tung ver­wen­det wer­den kann.

Solan­ge das Pro­gramm die gestell­te Auf­ga­be erfüllt, gibt es beim Pro­gram­mie­ren kein „rich­tig“ oder „falsch“. Man­che Wege sind län­ger, man­che sind kür­zer, aber bei­de füh­ren zum Ziel.
Die hier ver­wen­de­ten Pro­gram­mier­hil­fen und Bei­spiel­pro­gram­me stel­len indi­vi­du­el­le Lösun­gen dar, man kann auch auf gänz­lich ande­ren Wegen zum Ziel gelangen. 

Ver­wen­de­te Piktogramme

Sym­bolBedeu­tung
Hin­weis
Bei­spiel
Wei­te­re Erkärung/Information
Zur Start­sei­te
Anlei­tun­gen in alpha­be­ti­scher Reihenfolge
Suchen
Lis­te der häu­figs­ten Fehlermeldungen
Schalt­plan bei Tinkercad
LösungLösun­gen
Inter­ner Link
Exter­ner Link

Die­se Anlei­tung ist im Unter­richt ent­stan­den. Sie ver­steht sich als Impuls­ge­ber für eige­ne Pro­jek­te.
Sie wur­de sorg­fäl­tig erstellt und wird kon­ti­nu­ier­lich wei­ter geführt. Ich über­neh­me jedoch kei­ne Garan­tie für die Rich­tig­keit und die Voll­stän­dig­keit. Für die Mit­tei­lung even­tu­el­ler Feh­ler, Anre­gun­gen und Lob 😉 bin ich ➨Kon­takt­for­mu­lar jeder­zeit dankbar.

Die Anlei­tun­gen kön­nen auch im ➨PDF-For­mat her­un­ter­ge­la­den werden.

Hart­mut Waller


Alle Inhal­te ste­hen unter einer  🔗Crea­ti­ve Com­mons Lizenz.


Letzte Aktualisierung: 7. Apr 2024 @ 13:23