Zur Einarbeitung in die Arduino Welt reichen die Folgenden Komponenten aus.

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Berthold Brauer
vor 6 Jahren
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1 Arduino in der Praxis Einleitung Bei Arduino handelt es sich um eine open-source Prototypen Plattform, welches das Ziel verfolgt, einen einfachen und schnellen einstieg in die Welt der Mikroprozessoren zu ermöglichen. Arduino besteht aus einer Programmiersoftware der sogenannten IDE aktuell in der Version 0018 und dem Demilanove Board, einer Hardware die um einen ATmega 328P-PU Mikroprozessor aufgebaut ist. Des weitern sind auch noch ergänzende Hardwarekomponenten für spezielle Einsatzzwecke verfügbar, sogenannte Shields Aufsteckplatinen für das Demilanove Board. Duemilanove Board Das Duemilanove Board besteht im Wesentlichen aus einem ATmega 328P-PU Mikroprozessor und einem USB / Seriell Konverter, welcher die Programmierung des Prozessors ermöglicht. Für eine Externe Spannungsversorgung befindet sich noch ein Spannungsregler auf dem Board, welche allerdings nur erforderlich wird wenn kein USB Kabel an das Board angeschlossen ist. Zur Einarbeitung in die Arduino Welt reichen die Folgenden Komponenten aus. Arduino IDE Software Freeware Download Arduino Duemilanove Board ca.25,- USB Kabel A/B ca. 2,- Falls die Bastelkiste nicht schon ein paar verschiedenfarbige LED s mit 220Ω Vorwiderständen und Tastern hergibt sind dese für den Schnellstart noch von Nöten Download und Installation Die aktuelle Arduino 0018 Software kann unter als Freeware heruntergeladen werden. Ein Explizites Installieren der Software ist nicht erforderlich. Sinnvoll wäre aber sicher das Entpacken des arduino-0018 Paketes unter C:\Programme. Nun ist es an der Zeit das Arduino Duemilanove Board mittels des USB Kabels an den PC anzuschließen. Jetzt wird sich der auf dem Duemilanove Board befindliche USB zu Seriell Konverter melden und zur Installation der neu gefundenen Hardware auffordern. Der benötigte Treiber befindet sich in dem Arduino Verzeichnis drivers\ftdi USB Drivers. Im Regelfall unter

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einspielen Jetzt sollte das Hochladen eines ersten Sketches Programms funktionieren.

2 C:\Programme\Arduino-0018\drivers\FTDI USB Drivers Nach der erfolgreichen Installation ist dann nur noch der entsprechende COM Port in der Arduino Software anzuwählen Ersten Sketch (Programm) einspielen Jetzt sollte das Hochladen eines ersten Sketches Programms funktionieren. Hierzu wird am besten das mitgelieferte Beispielprogramm SerialCallResponse wie dargestellt in die Arduino IDE eingeladen.

3 Der eigentliche Upload erfolgt dann mittels des Schalters Upload Die Erfolgsmeldung ach dem Upload sollte wie folgt aussehen. Mittels des in der Arduino 0018 Software integrierten Terminals können wir mit dem Mikroprozessor kommunizieren.

4 Hierzu können per Tastatur Zeichen in das Feld vor dem Send Schalter eingegeben werden. Nach Abschluss der Eingabe mittels der Eingabetaste sendet der Prozessor uns die gelesenen Zeichen als Echo wieder zurück. Eigenen Sketch (Programme) Erstellen Jetzt ist der Zeitpunkt erreicht, zu dem mit der Erstellung eigener Programme begonnen werden kann. Im Netz sind zum Teil sehr gute Einführungen zu finden, weshalb ich diesen Teil nicht darauf eingehe. Schnell Zielführend sind die beiden Klassiker (knapp und verständlich) (etwas ausführlicher)

5 Duemilanove Schaltpan Ein beherzter Blick in den Schaltplan kann sicher Licht in die Black Box bringen und so manche Frage klären. Durch die einfach nachzuvollziehende Schaltung kann ein übermäßiger Respekt vor der Hardware sicher gesenkt werden. Hardware (Barebone) Zum Ende des ersten Projektes hin nähern wir uns dann auch schon der Frage, wie kann nach der Problemlösung mittels Mikroprozessor die Hardwareseitige Umsetzung erfolgen. Als Lösung bietet sich ein separater Aufbau mit einem ATmega 328P-PU Mikroprozessor und wenigen externen Komponenten an. Ein sogenanntes Barebone Dieser quasi Basisaufbau ist dann um die eigenen benötigten Komponenten zu erweitern. Bootloader Der Bootloader ist der Trick, der aus einem einfachen ATmega 328P-PU Mikroprozessor einen Arduino macht. Auf einen Fabrikneuen 328P-PU muss einmalig der Arduino Bootloader gebrannt werden, um ihn mit der Arduino 0018 IDE Software programmieren zu können. Zu meist wird ein externer ISP (In System Programmer) verwendet welcher allerdings eine eigenständige Hardware darstellt. Am Einfachsten aber erfolgt das brennen ohne diese extra ISP Hardware wie auf Arduino Seite unter vorgeschlagen. Die Verkabelung wird entsprechend der untersten Darstellung ausgeführt. Auf das mit dem Original ATmega 328P-PU bestückte Duemilanove Board wird das Programm ArduinioISP geladen. Nachdem die Verkabelung erfolgt ist und eine Kontrolle des Ziel Prozessors erfolgt ist

6 Kann der eigentliche Brennvorgang gestartet werden Nachdem der Brennvorgang mit der Erfolgsmeldung abgeschlossen wurde ist der ehemals Fabrikneue ATmega 328P-PU ein Vollwertiger Arduino geworden. Er kann jetzt wie gewohnt in unserem Duemilanove Board seine Sketches aufgespielt bekommen und anschließend in unsere Breadboard Lösung gesteckt werden. Arduino Programmierer

7 Bei der Schaltungsentwicklung kann die Programmierung des Mikroprozessors in eingebautem Zustand vorgesehen werden. Hierzu wird auf dem Duemilanove Board statt des Mikroprozessors ein IC Sockel mit angelötetem Programmierkabel eingesteckt, welche die fünf für die Programmierung Relevanten Pins auf unsere Platine kontaktiert. Dies sind (Pin1 Reset, Pin2 RXD, Pin3 TXD, Pin7 +5V und Pin8 Gnd,). Sinnvoll kann sicher eine Verkabelung mittels Stecher sein, welche nach erfolgreicher Programmierung abgesteckt werden kann. Anhang Fritzing Eine recht nützliche Planungssoftware für Versuchsaubauten von der Universität Potsdam. Sicherheitshinweise Die Beschreibung entstand mit großer Sorgfalt und nach bestem Gewissen. Der dargestellte Lösungsweg wurde komplett und mehrfach von mir beschritten. Trotzdem übernehme ich dafür keinerlei Haftung. Ich schlage vor den Original Mikroprozessor schon zu beginn der Experimente mit einer Nummer zu versehen. Somit wird eine Strukturierte Verwaltung der Mikroprozessoren ermöglicht. Viel Spass und Erfolg bei der Umsetzung wünscht DG5SGH Thomas Gruber München, im Mai 2010

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