Der FTDI-IC ist ein SMD Bauteil, dass ein USB-Signal in ein serielles Signal umwandeln kann. Es ist die Grundlage der Arduino-USB-Schnittstelle. Das Verlöten dieses Bauteils ist relativ schwierig, da es sehr kleine Anschlussdrähte hat. Alternativ kann man für die Programmierung eines Atmega-ICs z.B. einen Arduino-Hack verwenden. Hierfür muss der ATMEGA-IC aus dem Arduino-Board gelöst werden. … Weiterlesen
Wenn man z.B. ein Atmega-IC mit einem Netzteil mit z.B. 12 V Gleichstrom betreiben, wird eine Spannungsreglerschaltung nötig. Spannungsregler gibt es als ICs z.B. in TO-220 Bauform (gleiche Bauform, die MOS-FE Transistoren aufweisen). Ein Blick ins Datenblatt ist allerdings ratsam, da die Verschaltung der Anschlüsse des Spannungsreglers je nach Baureihe unterschiedlich sein kann. Das Beispiel … Weiterlesen
Um aus Wechselstrom Gleichstrom zu machen, benötigt man eine Gleichrichterschaltung. Im Beispiel handelt es sich um eine typische Brückengleichrichterschaltung. Vier Dioden regeln dabei den Stromfluss. Ein Kondensator glättet den Strom nachträglich.
Der ATMEGA 168 20 PU ist ein Mikrocontroller-IC der Firma Atmel. Er besitzt Ein- und Ausgänge und ist das Gehirn im Arduino-Board. Das Arduino-Board ist im Grunde genommen »nur« der Träger für den Atmega-IC. Darüber hinaus besitzt es eine USB-Schnittstelle, die USB-Signale in ein serielles Signal übersetzten kann, einen Spannungsregler, der 6 – 12 V … Weiterlesen
Um eine Idee schnell zu testen, kann man Breadboards (Steckbretter) zum Stecken der Elektronik verwenden. Durch Löcher in einem Raster können Bauteile miteinander verbunden werden. Die Verbindungen des Breadboards ist in der Abbildung zu sehen. Für die Dokumentation der Schaltungen und auch für die spätere Produktion von Leiterplatten (PCBs), ist die Fritzing-Software bestens geeignet. Sie … Weiterlesen
Kurzfassung für Eilige: Ein FSR (Force Sensitive Resistor) ist ein flacher, flexibler druckempfindlicher Widerstand. Mit einem einfachen Spannungsteiler misst du am Analog-Pin deines Arduino/ESP die Druckstärke. Für exakte Werte brauchst du eine Kalibrierung. Was ist ein FSR? Ein Force Sensitive Resistor (FSR) ist ein Sensor, dessen Widerstand mit zunehmendem Druck stark abnimmt. Er ist flach, … Weiterlesen
Peltier-Elemente sind elektrothermische Wandler, die je nach Polung heizen oder kühlen können. Sie benötigen meist eine geringe Spannung (1,5 V), haben aber eine hohe Stromaufnahme.
Piezo-Elemente bestehen aus Materialien, die durch mechanische Verformung eine Spannung erzeugen können. Legt man hingegen eine Spannung an, verformt sich das Material selbst. Als Output kann man Piezos als Lautsprecher verwenden. (Linker Piezo im Sketch) Man kann sie aber auch an einem analogen Input als Sensor verwenden. In jedem Fall sollte ein großer Widerstand (1MΩ) … Weiterlesen
Ein Servo ist eine Kombination von Regler, Motor und Getriebe in einem kompakten Gehäuse. Ein Servo kann seine Antriebsachse um 180° drehen. Dies erfolgt über ein gepulstes (also an- und abgeschaltetes) Signal. Ein Signalimpuls ist dabei jeweils 20ms lang und besteht aus einem HIGH (5V+) und einem LOW (GND) Signal. Die zeitliche Dauer des HIGH-Signals … Weiterlesen
Ein Schrittmotor kann präziser angesteuert werden, als ein normaler Elektromotor. Ein normaler Elektromotor dreht sich, oder er dreht sich nicht. Einfluss kann man nur auf die Geschwindigkeit und Richtung nehmen. Ein Schrittmotor dreht sich in kleinen Schritten (steps). Die Anzahl der Schritte, die ein Schrittmotor pro Umdrehung machen kann, hängt von seiner Bauart ab. Die … Weiterlesen
Man unterscheidet Elektromotoren in Gleich- und Wechselstrom-Motoren. Letztere spielen im Physical-Computing kaum eine Rolle. Gleichstrommotoren erzeugen durch ständige Drehwinkel abhängige Umpolung ein wechselndes Magnetfeld im Rotor des Motors (Magnetspulen um eine drehbare Achse). Im feststehenden Gehäuse sind Dauermagnete abwechselnd in Nordpol- und Südpol-Richtung untergebracht. Elektromotoren benötigen je nach Größe hohe Ströme und induzieren einen Strom … Weiterlesen
Elektromagneten sind Spulen, die normalerweise um einen Eisenkern gewickelt ein starkes magnetisches Feld erzeugen können. Sie sind so zu sagen an und abschaltbare Magneten. Es gibt alle möglichen Arten von Elektromagneten. Interessant für Physical-Computing sind z.B. Zug- und Schubmagnete. Bei Zugmagneten wird ein Eisenstab in die Spule gezogen. Bei Schubmagneten wird ein Eisenstab herausgedrückt. Es … Weiterlesen
Ein Accelerometer ist ein Sensor, der Beschleunigungen erfasst. Es gibt Accelerometer mit zwei Achsen (X,Y) und mit drei Achsen (X,Y,Z). Für das Sketching ist ein Break-Out-Board von Vorteil. Darauf ist der Chip des Accelerometer aufgelötet und es gibt Anschlussstellen im 2.54 mm Raster.
Optokoppler sind ICs, in denen eine LED auf einen Fototransistor scheint. Sie werden benutzt, um Stromkreise galvanisch voneinander zu trennen (Es ist also nicht möglich, das Strom aus dem steuernden Stromkreis in den zu steuernden Stromkreis fließt und umgekehrt.). Für den Betrieb eines Optokopplers benötigt man einen Vorwiderstand für die integrierte LED. Auf der Schaltseite … Weiterlesen
ICs (Integrated Circuits) sind sogenannte integrierte Schaltkreise, also komplexe Schaltungen in kleinen Gehäusen. Der Darlington-Transistor gehört eben so in diese Kategorie, wie die CPU eines Computers. Im Physical-Computing sind einige Chips besonders interessant: Atmega 328 Prozessor des Arduino Duimilanove Atmega 128 Prozessor des Arduino Deicimilias L293D H-Bridge Treiber zur Ansteuerung von Motoren 555 Timer-Chip FTDI … Weiterlesen
Ein Fototransistor (Bild links) ist ein spezieller Transistor, bei dem die Basis nicht durch Strom, sondern durch Licht geschaltet wird. Er schaltet wesentlich schneller als ein Fotowiderstand (Bild rechts) und ist somit bestens für alle Anwendungen geeignet, bei denen es um Licht geht. Normalerweise hat ein Fototransistor nur zwei Anschlüsse (Kollektor und Emitter).
Ein Transistor ist ein elektrischer Schalter, der Signale schalten und verstärken kann. Man unterscheidet Bipolare Transistoren und Feld-Effekt-Transistoren (unipolar). Bipolarer Transistor Es gibt zwei Haupt-Typen von bipolaren Transistoren: NPN (negativ-positiv-negativ) und PNP (positiv-negativ-positiv). Beim NPN-Transistor wird ein positives (Plus) Signal zum Schalten verwendet, wobei ein negatives Signal (Minus-Pol) durchgeschaltet wird. Bei einem PNP-Transistor ist das … Weiterlesen
Eine LED (Light Emitting Diode) ist, wie der Name schon sagt, eine Diode, die Licht aussendet. Es gibt LEDs in runden (10, 5, 3 mm) und eckigen Bauformen, in verschiedenen Farben und Leuchtstärken. Signal-LEDs strahlen kaum Licht ab, wogegen ultrabright/superhelle LEDs sehr hell leuchten können. Auch LEDs haben eine Anode (Plus-Pol) und eine Kathode (Minus-Pol). Das … Weiterlesen
Eine Diode ist ein Halbleiterbauelement, das Strom nur in eine Richtung durchlässt (Durchlassrichtung). Lässt man den Strom in die andere Richtung fließen, blockiert die Diode den Stromfluss (Sperrrichtung). Man benutzt sie zur Gleichrichtung, zum Schutz von Schaltungen vor Verpolung (von Batterien z.B.) als Induktionsspannungsschutz (bei Spulen, Elektromagneten, Relais etc.). Gekennzeichnet sind Dioden mit einem Ring … Weiterlesen
Ein Reedschalter ist ein Magnetschalter, der durch einen Magneten eingeschalten wird. Ein Anwendungsbeispiel ist ein Fenster-Öffnungs-Detektor. Dabei wird der Schalter am Fensterrahmen, der Magnet am Fenster angebracht. Sie stehen eng aneinander und solange der Magnet am Schalter ist, ist der Schalter eingeschalten. Öffnet man das Fenster und der Magnet entfernt sich vom Schalter, schaltet er … Weiterlesen
Neigungsschalter sind lageabhängig und schalten, wenn man sie kippt. Für Keyboard-Hacks sind sie besonders interessant, da sich damit sehr schnell Bewegungssteuerungen realisieren lassen.
Schalter schalten einen Stromkreis ein oder aus. Sie haben nach der Betätigung einen stabilen Zustand (im Gegensatz zu einem Taster). Es gibt normale An-Aus-Schalter, Umschalter, Drehschalter u.v.m.
1. Was ist ein Taster? Ein elektronischer Taster (auch Push-Button oder Mikro-Taster genannt) ist ein einfacher, mechanischer Schalter, der in seinem Normalzustand offen („off“) ist und bei Betätigung einen elektrischen Kontakt schließt („on“). Er dient dazu, digitale Signale zu erzeugen – typischerweise Ein-Signal (Gedrückt) oder Aus-Signal (Losgelassen). 2. Wofür verwendet man Taster? 3. Technische Grundlagen … Weiterlesen
Ein Relais (auch Schaltrelais) ist ein Bauelement, das durch eine Spule einen (oder mehrere) Schalter schalten kann. Das passiert im Relais elektromagnetisch-mechanisch. Ein Elektromagnet zieht eine Metallplatte an, die über eine Mechanik die Schalter schließt. Geschalteter und schaltender Schaltkreis sind voneinander getrennt. Da der Elektromagnet beim Abschalten des Relais einen Strom induziert muss immer eine … Weiterlesen
Ein Transformator besteht aus zwei miteinander kombinierten Spulen, die um einen Eisenkern gewickelt sind. Sie werden verwendet, um eine Wechselspannung in eine andere Spannung umzuwandeln. Die Primärspule (hier liegt die umzuwandelnde Spannung an) erzeugt ein wechselndes Magnetfeld im Eisenkern, das wiederum in der Sekundärspule eine Spannung induziert. Viele elektrische Geräte, die mit Niederspannungen arbeiten, haben … Weiterlesen
Spulen sind ringförmig aufgerollte Kupferdrähte, die in der Lage sind, ein Magnetfeld zu erzeugen. Um diese Wirkung zu verstärken, werden sie oft um einen Eisenkern gewickelt. Sie sind in Transformatoren, Lautsprechern, Relais, und Elektromagneten verbaut. Da eine Spule beim Abschalten einen Strom induziert (erzeugt), ist es unbedingt nötig, dass parallel zu ihr immer eine Diode … Weiterlesen
Kondensatoren können kurzzeitig Strom aufnehmen und auch wieder abgeben. Man unterscheidet sie nach der Bauart (Elektrolyt-Kondensatoren, Keramik-Kondensatoren, Folien-Kondensatoren) und nach ihrer Kapazität (in Farad F). ElektrolytkondensatorElektrolytkondensatoren haben höhere Kapazitäten und müssen ihrer Polung entsprechend angeschlossen werden. Sie haben ein langes und ein kurzes Beinchen, wobei das Lange die Anode (Plus-Pol), das Kurze die Kathode (Minus-Pol) … Weiterlesen
Glühbirnen gehören eher zu den aussterbenden Bauteilen. Sie werden spezifiziert durch die Spannung, die sie benötigen und der Leistungsaufnahme. Z.B. 12V, 5W Das bedeutet, nach P = U * II = P / U I = 5W / 12 VI = 0,41 A dass der Strom 410 mA betragen würde. Den größten Teil davon wandelt … Weiterlesen
In diesem Tutorial liest du den Wert eines Potentiometers (Poti) präzise aus. Du bekommst Schaltung, Pinouts und kompakten Beispielcode für Arduino UNO, ESP32 und ESP8266/D1 Mini – inklusive Spannungsberechnung und Tipps gegen Rauschen. Beispiele für die Anwendung Ein Potentiometer ist ein verstellbarer Spannungsteiler. Du legst an die äußeren Anschlüsse VCC und GND, der Schleifer (Wiper) … Weiterlesen
Jedes elektronische Bauelement hat einen spezifischen Widerstand. Normalerweise ist dieser relativ klein, d.h. dass der Strom schnell das Bauteil durchströmen kann, da er kaum behindert wird. Das ist für viele Bauteile aber kritisch, da sie durch zu hohe Ströme zerstört werden können. Eine LED verträgt nur sehr wenig Strom und eine geringe Spannung. Um sie … Weiterlesen
Batterien sind autonome Stromquellen. Schaltet man mehrere Batterien in Reihe, so addieren sich die Spannungen, schalten man sie parallel, so addieren sich die Kapazitäten. ANSI Bezeichnung Größe (mm) Spannung Kapazität AAA Micro ø 10,3 x 45 1,5 V 900 – 1450 mAh AA Mignon ø 14,3 x 51 1,5 V 2200 – 3500 mAh C … Weiterlesen
Es gibt verschiedene Arten von Netzteilen. Besonders interessant, weil einfach anzuwenden sind Steckernetzteile. Das komplette Netzteil ist an einem 230V Stecker angebracht und ein kleines Kabel liefert den benötigten Strom. Es gibt Netzteile für Wechsel- und Gleichstrom. Wechselstrom-Netzteile sind mit einer Wellenlinie (meist hinter der Spannungsangabe z.B. 9V ~) oder mit der Bezeichnung AC (alternating … Weiterlesen
Bibliotheken (Libraries) erweitern den Funktionsumfang der Arduino-Software um weitere Befehle. Es gibt Bibliotheken für Servos, erweiterte serielle Kommunikation und viele mehr. Will man sie verwenden, müssen sie in den Sketch eingefügt werden. Im Hauptmenü findet man unter Sketch den Befehl Include Library. Hier wählt man einfach die Bibliothek aus, die man verwenden will und im … Weiterlesen
Schleifen können Anweisungen bis zum Erreichen einer Abbruchbedingung wiederholen. for-SchleifeDie for-Schleife hat folgende Struktur: Als Parameter werden in den Klammern die Initialisierung (int i=0), die Abbruchbedingung(i<10) und die Fortsetzung (i++) übergeben. Alle Anweisungen, die in den geschweiften Klammern stehen, werden so lange wiederholt, bis die Abbruchbedingung erfüllt ist. do-while SchleifeDie do-while Schleife wird auch so … Weiterlesen
Eine Abfrage prüft, ob z.B. eine Variable einen bestimmten Wert hat. Abfragen können also den Programmablauf steuern. if-AbfrageDie if-Abfrage prüft, ob die übergebene Bedingung wahr ist. Wenn sie wahr ist, wird der Anweisungsblock durchlaufen, ist sie falsch, kann man einen alternativen Anweisungsblock (else) ausführen lassen. Wenn der Button am btnPin gleich HIGH ist, wird die … Weiterlesen
Das brauchst du für dieses Tutorial Arduino Board (z.B. Arduino Uno) – Auf Amazon ansehen USB-Kabel für Arduino – Auf Amazon ansehen Zusätzlich benötigst du: Hinweis: Dieses Tutorial ist rein softwarebezogen – du kannst alle Beispiele direkt im Serial Monitor testen, ohne zusätzliche Hardware anzuschließen. Arithmetische Operatoren – Rechnen mit Arduino Die arithmetischen Operatoren kennst … Weiterlesen
Methoden sind Programmanweisungsblöcke. Wiederkehrende Abfolgen von Befehlen können in Methoden sinnvoll strukturiert werden. Parameter können an Methoden übergeben und Werte zurückgeliefert werden. Eine einfache Methode könnte so aussehen: Nun kann man die Methode z.B. aus dem void loop() aufrufen mit blinken();. Parameter lassen sich auch an Methoden übergeben. Die Struktur sieht so aus: Hierbei wird … Weiterlesen
Befehle sind Anweisungen, die Methoden in der Arduino-Software aufrufen. pinMode() Der Befehl pinMode(Pin, Modus) deklariert einen digitalen Kanal auf dem Arduino-Board entweder als Eingang (INPUT) oder Ausgang (OUTPUT). Er bekommt als zusätzliche Informationen den Pin (Kanal) und die Funktion. digitalWrite()Der Befehl digitalWrite(Pin, Wert) schaltet einen, zuvor mit pinMode() als OUTPUT deklarierten, digitalen Kanal auf HIGH … Weiterlesen
Eine Variable ist ein Container für Werte des Typs der Variable. Variablentypen sind: Variablentyp Bedeutung Beschreibung int ganze Zahlen ganze Zahlen (-32.768 bis 32.767) long ganze Zahlen (-2 Milliarden bis 2 Milliarden) – gut, wenn man z.B. die abgelaufenen Millisekunden zählen will, da die schon mal über 32.767 gehen float Fließkommazahl gebrochene Zahlen char Character … Weiterlesen
Die grundlegende Programmstruktur eines Arduino-Programms setzt sich aus zwei Methodenblöcken zusammen. Die erste Methode ist void setup(). Hier werden Grundeinstellungen (z.B. ob ein Kanal ein In- oder Output ist) vorgenommen. Diese Methode wird nur beim Programmstart ausgeführt, also genau ein Mal. Die void loop() Methode wird im Gegensatz zum Setup ständig wiederholt. Hier wird der … Weiterlesen
Um ein Arduino auf dem Breadboard zu bauen, benötigt man z.B. einen ATMEGA 168 IC, auf dem sich der Arduino Bootloader befinden (Siehe Arduino Bootloader). Dann fängt man am besten mit der bekannten Spannungsregler-Schaltung an. Nun wird der IC platziert. Jetzt kommen die Stromanschlüsse und Federleisten dazu. Die Federleisten sind optional und nicht unbedingt nötig. … Weiterlesen
Schematics nennt man den Schaltplan zu einem elektronischen Objekt. Auf den ersten Blick sieht diese Zeichnung verwirrend aus. Jede schwarze Linie ist eine elektrische Verbindung, jedes Schaltsymbol hat einen eindeutigen Namen (z.B. C7 für Capacitor Nummer 7). Dazu gibt es nicht verbundene Linien, die aber mit einem Namen ausgestattet sind (z.B. M8RXD). Es handelt sich … Weiterlesen
Platinen, die direkt auf das Arduino-Board gesteckt werden, werden als Shields bezeichnet. Es gibt eine ganze Reihe von fertigen Shields und Shield-Kits (Platine und Bauteile, die man selbst verlöten muss). Einige Beispiele: Arduino Motorshield – zum Anschluss von ElektromotorenWave-Shield – Audioshield, das Wave-Dateien abspielen kannXBee Shield – Shield für XBee-Module, für drahtlose DatenübertragungEthernet Shield – … Weiterlesen
Um einen Schrittmotor zu steuern, benötigt man eine H-Bridge. Hier der LD293D. Auch, wenn die Schaltung recht komplex aussieht, ist das Prinzip relativ einfach. Die Ausgänge des Arduino-Boards werden durch die vier Schaltstufen der H-Bridge verstärkt und an den Stepper-Motor geschickt. Die Arduino-Software kommt mit der Stepper-Library. Das Beispiel MotorKnob (File>Examples>Stepper>MotorKnob) zeigt, wie sie benutzt … Weiterlesen
Im Modellbau kommen zur Steuerung von Elektromotoren sogenannte Fahrtenregler zum Einsatz. Es sind kleine »blackboxes«, die, genau wie ein Servo, durch ein moduliertes Signal gesteuert werden. Dazu kann sogar die Arduino-Servo-Library verwendet werden. Typischerweise hat ein Fahrtenregler einen Servostecker, zwei Anschlusskabel für den Motor und zwei Anschlusskabel für die externe Stromquelle. Ein Fahrtenregler übernimmt alle … Weiterlesen
Heute zeige ich dir, wie du mit einem Arduino und einer H-Bridge (L293D) zwei DC-Motoren steuern kannst. Du lernst, wie du die Drehrichtung umkehrst und die Geschwindigkeit über PWM regelst – perfekt für Roboter-Projekte, fahrende Plattformen oder andere bewegliche Konstruktionen: Arduino Motorsteuerung H-Bridge. Eine H-Bridge ist eine elektronische Schaltung, die es ermöglicht, die Polarität der … Weiterlesen
Einleitung Ich zeige dir heute, wie du mit einer H-Brücke aus MOSFETs einen Elektromotor in beide Richtungen steuern kannst. Eine H-Brücke ermöglicht es dir, die Polarität der Spannung am Motor umzukehren und somit die Drehrichtung zu ändern – perfekt für deine Roboterprojekte, ferngesteuerte Fahrzeuge oder andere Anwendungen, bei denen du präzise Motorkontrolle brauchst. Die H-Brücke … Weiterlesen
Will man einen Motor auch in seiner Drehgeschwindigkeit beeinflussen, kann man eine Stromverstärkung per Power-Transistor oder FET in Kombination mit einem PWM Signal wählen. Wichtig ist es, darauf zu achten, dass der GND des Netzteils mit dem GND des Arduinos verbunden ist. Das Beispiel zeigt eine Steuerung mit einem Power-Transistor und einem externen Netzteil. Als … Weiterlesen
Ich zeige dir heute, wie du mit einem Arduino und zwei Relais einen Motor in beide Richtungen steuern kannst. Diese Arduino Motorsteuerung Relais ist perfekt für Projekte wie automatische Türen, Roboterarme oder bewegliche Plattformen. Du lernst, wie du die Drehrichtung umkehrst und den Motor gezielt startest oder stoppst. Materialliste – Diese Bauteile brauchst du Für … Weiterlesen
Da das Arduino-Board nur sehr kleine Ströme pro DigitalOut zulässt, können so nur sehr kleine Motoren (z.B. Vibrationsmotoren aus Handys) gesteuert werden. Um größere Motoren zu steuern, gibt es eine Reihe von Optionen: Stepper-Motoren: Motortreiber A4988 und Stepper-Motor NEMA17 Motorsteuerung eines Schrittmotors (Stepper Motor) DC-Motoren Motorsteuerung mit einem H-Bridge IC Motorsteuerung mit einem Schaltrelais Motorsteuerung … Weiterlesen
Schaltrelais bieten im Gegensatz zum Transistor die Möglichkeit, einen, von der Arduino-Schaltung getrennten Stromkreis zu steuern. Dafür sind sie allerdings relativ träge, was ein Dimmen per PWM ausschließt. Das Relais benötigt eine Vorverstärkerschaltung mit einem Transistor und eine Diode, die Induktionsströme beim Abschalten des Relais abfängt. Die Diode ist in Sperrrichtung geschaltet. (Siehe Grundlagen > … Weiterlesen
Ein digitaler Ausgang des Arduino Duemilanove kann einen Strom von 40 mA bereitstellen. Das reicht für kleine Signale aus. Will man aber z.B. mehrere LEDs, Motoren oder Elektromagneten schalten, ist das zu wenig. Hierfür benötigt man eine Verstärkerschaltung. Ein Transistor kann als Schaltverstärker eingesetzt werden. Der Vorteil ist, dass ein Transistor klein ist und sehr … Weiterlesen
Heute zeige ich dir, wie du mit einem Arduino Servo einen Motor präzise steuerst und damit spannende Projekte wie Roboterarme, bewegliche Kamerahalterungen oder automatische Türöffner bauen kannst. Servomotoren sind perfekt für Anfänger geeignet, da sie sich ohne komplexe Motorsteuerung auf einen exakten Winkel zwischen 0 und 180 Grad positionieren lassen. In diesem Tutorial lernst du … Weiterlesen
(Dieses Beispiel ist noch in Bearbeitung) Das Arduino-Board kann seriell mit einem angeschlossenen Computer kommunizieren. Dies ermöglicht z.B. die Steuerung von Software und ist damit ein wichtiger Bestandteil des Physical Computings. Im folgenden Beispiel werden exemplarisch fünf LEDs über Processing an- und abgeschaltet. Drei Taster und ein Potentiometer senden Daten an Processing zurück. Schritt 1: … Weiterlesen
Du möchtest lernen, wie du analoge Sensoren mit dem Arduino ausliest und damit eine LED steuerst? In diesem Tutorial zeige ich dir Schritt für Schritt, wie du mit einem Arduino Analog Input arbeitest und verschiedene Sensortypen einsetzt. Während digitale Eingänge nur zwei Zustände kennen (HIGH/LOW), ermöglichen analoge Eingänge das Erfassen von Werten zwischen 0 und … Weiterlesen
Sechs der digitalen Kanäle auf dem Arduino-Board sind nicht nur digital, sondern auch analog ansteuerbar. Sie sind mit dem Aufdruck PWM gekennzeichnet (Kanal 3, 5, 6, 9, 10, 11). PWM (Pulse Width Modulation) bedeutet, dass kein konstantes Signal an dem Kanal anliegt, sondern dass dieser Kanal kontinuierlich an- und abgeschaltet wird. In der Arduino-Software übergibt … Weiterlesen
Um ein digitales Signal zu erfassen (Schalter, Taster, usw.), erweitert man die Schaltung um einen Taster. Die eine Seite des Tasters wird mit dem GND des Arduino-Board verbunden, die andere Seite mit dem digitalen Pin 2. Im Code schalten wir am Pin 2 den so genannten Pull-Up Widerstand hinzu. Er wird benötigt, um Spannungsschwankungen und … Weiterlesen
Digital Out digitalOut(); ist eine Funktion, bei der ein digitaler Kanal des Arduino-Boards, das als Output deklariert ist, ein oder ausgeschaltet werden kann. Ein- oder Aus ist in diesem Fall eigentlich nicht ganz korrekt, denn der Kanal kann je nach Anweisung entweder ein 5V+ oder ein GND (Minus-Pol) sein. Für das erste Beispiel benötigt man … Weiterlesen
Die grundlegende Programmstruktur eines Arduino-Programms setzt sich aus zwei Methodenblöcken zusammen. Die erste Methode ist void setup(). Hier werden Grundeinstellungen (z.B. ob ein Kanal ein In- oder Output ist) vorgenommen. Diese Methode wird nur beim Programmstart ausgeführt, also genau ein Mal. Die void loop() Methode wird im Gegensatz zum Setup ständig wiederholt. Hier wird der … Weiterlesen
Die Arduino Software findet man auf http://arduino.cc/en/Main/Software. Hier kann man zwischen einer Windows, Mac OS X und Linuxversion wählen. Die Software ist komplett kostenlos. Für die Installation gibt es eine Schritt-für-Schritt-Anleitung auf der Arduino-Website. Man benötigt zu dem eigentlichen Arduino-Programm auch einen FTDI Treiber, der mit dem Installationspaket kommt, aber separat installiert werden muss. Er … Weiterlesen
Um eine Idee schnell zu testen, kann man Breadboards (Steckbretter) zum stecken der Elektronik verwenden. Durch Löcher in einem Raster, können Bauteile mit einander verbunden werden. Die Verbindungen des Breadboards ist in der Abbildung zu sehen. Einige Breadboards haben eine Unterbrechung in den äußeren Verbindungsschienen, was häufig zu Fehlern führt. Hier ein Bild eines Breadboards … Weiterlesen
Das IO-Board Arduino ist seit seiner ersten Veröffentlichung stetig weiter entwickelt worden. Da es sich um offene Hardware handelt (jeder darf sie nachbauen, verändern und vervielfältigen), sind mittlerweile viele offizielle und nicht offizielle Varianten des Boards auf dem Markt. Die Wichtigsten sind: Arduino UNO R3 – Standard-Arduino Arduino Duemilanove Arduino Mega – mehr IO-Kanäle Arduino … Weiterlesen
Zu jedem elektronischen Bauteil findet man im Internet eine genaue Beschreibung. Sie beinhaltet normalerweise die Form des Bauteils (Package), die genauen Dimensionen und vor allem die elektronischen Eigenschaften und eine Funktionsbeschreibung. Je nach Art des Bauteiles kann auch eine Beispielschaltung vorhanden sein.
Für die Montage auf Leiterplatten (auch Platinen oder PCBs) gibt es zwei grundlegende Verfahren. Man unterscheidet THT (through-hole technology) und SMD (surface-mounted device). Anschlüsse von THT Bauteilen werden durch Löcher auf der Platine gesteckt und von unten verlötet. SMD Bauteile benötigen keine Löcher, sondern werden direkt auf Kupferpads gelötet. Vorteile sind die geringe Bauteilgröße und … Weiterlesen
Halbleiter sind entweder Isolator oder Leiter, je nachdem, wie man verschiedene halbleitende Schichten kombiniert oder verschaltet. Es gibt zwei Arten von Schichten. Die p-Schicht weist chemisch einen Elektronenmangel auf, die n-Schicht einen Elektronenüberschuss. Halbleiter sind z.B. Transistoren und Dioden. Computerprozessoren basieren ebenfalls auf Halbleiter-Technologie.
Als Leiter, auch Stromleiter, werden Materialien bezeichnet, die einen sehr kleinen elektrischen Widerstand besitzen. Sie leiten den elektrischen Strom. Zu leitenden Materialien zählen: Metalle (Kupfer, Aluminium, Gold, etc.) einige Keramiken Flüssigkeiten mit frei beweglichen Ionen, etc. Leiter spielen in der modernen Welt eine sehr große Rolle. Sie ermöglichen den Transport von elektrischer Energie und finden … Weiterlesen
Als Isolator werden Materialien bezeichnet, die keinen oder nur sehr schlecht elektrischen Strom leiten. Sie werden überall da benutzt, wo kein Strom durchfließen soll, z.B. als Kabelummantelung oder als Gehäusematerial für elektronische Geräte. Zu den Isolatoren gehören u. A.: Kunststoffe Gummi Keramik (Achtung: Es gibt auch leitfähige Keramik) Trockenes Holz Bakelit Im Foto ist ein … Weiterlesen
TTL, auch Transistor-Transistor-Logik, bezeichnet einen Standard für Integrierte Schaltungen (ICs). Sie sind aus bipolaren npn-Transistoren (Siehe Transistor) aufbaut. Bei TTL-ICs handelt es sich um komplexe Schaltungen, die in einem Bauteil vereint sind. Sie benötigen in der Regel eine Spannung von 5V. Ein anderer Standard ist z.B. CMOS, Complementary Metal Oxide Semiconductor. Hierbei werden keine bipolaren … Weiterlesen
PWM bedeutet Pulse Width Modulation und beschreibt ein Verfahren, bei dem der Strom in schneller Abfolge ein- und abgeschaltet wird. Ein Zeitintervall ist dabei 20 Millisekunden lang. Träge Bauelemente kann man durch ein PWM Signal dimmen. Ist der Strom z.B. 10 Millisekunden ein- und danach 10 Millisekunden abgeschaltet, ist der resultierende Strom nur halb so … Weiterlesen
Man unterscheidet zwischen Gleich- und Wechselstrom. Gleichstrom hat einen Minus- und einen Pluspol. Beim Wechselstrom wechselt sich die Stromrichtung, also die Bewegung der Elektronen, kontinuierlich. An Steckdosen liegt Wechselstrom mit 230 V an. In Deutschland wechselt sich die Stromrichtung hundertmal in der Sekunde (50 Hertz), in den USA 120 Mal (60 Hertz). In der Mikroelektronik … Weiterlesen
Was ist der Unterschied von Spannung und Strom? Wann braucht man das Eine, wann das Andere? Spannung (U) und Strom (I) sind nicht getrennt voneinander zu betrachten. Eine elektrische Spannung ist ein elektrischer Potenzialunterschied. Das bedeutet, an einer Stelle gibt es einen Elektronenüberschuss und an einer anderen einen Elektronenmangel. An einer Stromquelle liegt der Elektronenüberschuss … Weiterlesen
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