Einleitung

Der Arduino besteht im Wesentlichen aus einem Mikrocontroller (Atmel ATMEGA328P), der über Steckanschlüsse mit verschiedensten elektronischen Bauteilen verbunden werden kann. Er besitzt 14 digitale Ein- beziehungsweise Ausgänge, wovon sechs Pins als PWM nutzbar sind, sowie sechs analoge Eingänge. Das besondere an dem Arduino ist, dass neben dem Mikrocontroller keine Schaltungselemente vorgegeben sind. Es können eigene Schaltkreise entwickelt werden, die zum Beispiel LEDs ansteuern sollen oder auf Eingaben von Tastern reagieren sollen. Der Arduino wird mit der Progammiersprache „C“ oder „C++“ programmiert. Wichtig dabei ist, sich nicht vom freien Zusammenstecken abschrecken zu lassen. Für einen erfahrenen Bastler wie auch für einen ambitionierten Anfänger ist die Arbeit mit dem Arduino Board ein Kinderspiel. Neben einführenden Aufgaben zum Erlernen der Schaltkreisgrundlagen gibt es ausführliche Anleitungen zum Aufbau komplizierterer Schaltungen.

Technik

Der 28-polige Mikrocontroller (Atmel ATMEGA328P) mit einer Taktfrequenz von 16 MHz, 32 kByte Flash Memory und 1 kByte EEPROM bildet das "Gehirn" des Roboters (Datenblatt). Von hier aus werden alle Abläufe koordiniert. Die Eingänge (zum Beispiel Tast- oder Lichtsensoren) werden, wie bei allen Robotern, vom Mikrocontroller verarbeitet und abhängig von der Programmlogik zu Ansteuerbefehlen für die Ausgänge (Antriebe, LED) verarbeitet. Die Kommunikation mit dem Computer wird über eine USB Schnittstelle ermöglicht. Diese empfängt das Signal und leitet es an den Mikrocontroller weiter.

Neben den „Standardsensoren“ wie Tast- und Lichtsensoren (siehe RCX) kann man den Arduino mit verschiedenen Sensoren erweitern. Außerdem wurde ein Steckshield entwickelt, das zur Ansteuerung von sechs Motoren genutzt werden kann.

Ausstattung

• Erforderlich: Lötkolben, Lötzinn, Zange, Steckverbindungen, Steckboard und einen PC. Hinweis: Die Materialien werden von der TUHH gestellt.

Anleitung

Eine ausführliche Anleitung, Programmierhilfe sowie sonstige hilfreiche Tools sind auf der Homepage des Herstellers erhältlich (Link zum Hersteller).

Programmierung

Zur Programmierung des Arduinos wird meist die Programmiersprache „C“ verwendet. Als Programmierumgebung kommt in den TUHH-Kursen die vom Hersteller gegebene Software zum Einsatz. Diese Software wird kostenlos zur Verfügung gestellt (Download Software).

Die Programmiersprache C ist eine so genannte imperative Programmiersprache. Das heißt, dass ein Programm als definierte Folge von Befehlen nacheinander abgearbeitet wird. Objektorientierte Sprachen wie C++ und Java orientieren sich an der grundlegenden Syntax von „C“. Deshalb ist ein Erlernen dieser Sprache als Einstieg sehr sinnvoll.