Inhalt. Vorwort... III

Transkript

1 Inhalt Vorwort.... XI 1 Erste Schritte Einführung Installation der integrierten Entwicklungsumgebung (IDE) Das Arduino-Board einrichten Einen Arduino-Sketch mit der integrierten Entwicklungsumgebung (IDE) bearbeiten Den Blink-Sketch hochladen und ausführen Einen Sketch erstellen und speichern Arduino verwenden Den Sketch machen lassen, was Sie wollen Einführung Strukturierung eines Arduino-Programms Einfache primitive Typen (Variablen) nutzen Fließkommazahlen verwenden Mit Gruppen von Werten arbeiten Arduino-Stringfunktionen nutzen C-Zeichenketten nutzen Durch Komma getrennten Text in Gruppen aufteilen Eine Zahl in einen String umwandeln Einen String in eine Zahl umwandeln Ihren Code in Funktionsblöcken strukturieren Mehr als einen Wert in einer Funktion zurückliefern Aktionen basierend auf Bedingungen ausführen Eine Folge von Anweisungen wiederholt ausführen III

2 2.14 Anweisungen über einen Zähler wiederholen Aus Schleifen ausbrechen Basierend auf einem Variablenwert verschiedene Aktionen durchführen Zeichen und Zahlen vergleichen Strings vergleichen Logische Vergleiche durchführen Bitweise Operationen durchführen Operationen und Zuweisungen kombinieren Mathematische Operatoren nutzen Einführung Addieren, subtrahieren, multiplizieren und dividieren Werte inkrementieren und dekrementieren Den Rest einer Division bestimmen Den Absolutwert ermitteln Zahlen auf einen Wertebereich beschränken Das Minimum oder Maximum bestimmen Eine Zahl potenzieren Die Quadratwurzel berechnen Fließkommazahlen auf- und abrunden Trigonometrische Funktionen nutzen Zufallszahlen erzeugen Bits setzen und lesen Bits verschieben (Shifting) Höher- und niederwertige Bytes aus int oder long extrahieren int- oder long-werte aus höher- und niederwertigen Bytes bilden Serielle Kommunikation Einführung Debugging-Informationen vom Arduino an Ihren Computer senden Formatierten Text und numerische Daten vom Arduino senden Serielle Daten mit Arduino empfangen Mehrere Textfelder vom Arduino in einer einzelnen Nachricht senden Mit dem Arduino mehrere Textfelder in einer Nachricht empfangen Binäre Daten vom Arduino senden Binärdaten vom Arduino auf einem Computer empfangen Binäre Werte aus Processing an den Arduino senden Den Wert mehrerer Arduino-Pins senden Den Mauszeiger eines PCs oder Macs bewegen IV Inhalt

3 4.11 Google Earth per Arduino steuern Arduino-Daten in einer Datei auf dem Computer festhalten Daten an zwei serielle Geräte gleichzeitig senden Serielle Daten von zwei Geräten gleichzeitig empfangen Serielle Daten mit Processing Senden und Empfangen Einfacher digitaler und analoger Input Einführung Einen Schalter verwenden Taster ohne externen Widerstand verwenden Das Schließen eines Schalters zuverlässig erkennen Ermitteln, wie lange eine Taste gedrückt wird Von einer Tastatur lesen Analogwerte einlesen Wertebereiche ändern Mehr als sechs analoge Eingänge einlesen Spannungen von bis zu 5V messen Auf Spannungsänderungen reagieren Spannungen über 5V messen (Spannungsteiler) Werte von Sensoren einlesen Einführung Movement erkennen Licht messen Motion erkennen (Passive Infrarot-Detektoren integrieren) Abstände messen Abstände genauer messen Vibration messen Geräusche erkennen Temperatur messen RFID-Tags lesen Drehbewegungen messen Mehrere Drehbewegungen messen Drehbewegungen in einem viel beschäftigten Sketch messen Eine Maus nutzen Die Position per GPS bestimmen Bewegungen mit einem Gyroskop erkennen Richtung bestimmen Inhalt V

4 6.17 Daten von einem Spiele-Controller (PlayStation) einlesen Beschleunigung messen Visuelle Ausgabe Einführung LEDs anschließen und nutzen Helligkeit einer LED regeln Hochleistungs-LEDs ansteuern Die Farbe einer LED steuern Mehrere LEDs aneinanderreihen: LED-Balkenanzeige Mehrere LEDs aneinanderreihen: Knight Rider-Lauflicht Eine LED-Matrix per Multiplexing steuern Bilder (Images) auf einer LED-Matrix darstellen Eine LED-Matrix ansteuern: Charlieplexing Eine 7-Segment-LED-Anzeige ansteuern Mehrstellige 7-Segment-LED-Anzeigen ansteuern: Multiplexing Mehrstellige 7-Segment-LED-Anzeigen mit MAX7221-Schieberegistern ansteuern Eine LED-Matrix mit MAX72xx-Schieberegistern ansteuern Die Anzahl analoger Ausgänge mit PWM-Extender-Chips (TLC5940) erhöhen Ein analoges Anzeigeinstrument nutzen Physische Ausgabe Einführung Die Position eines Servos kontrollieren Ein oder zwei Servos mit einem Potentiometer oder Sensor steuern Die Geschwindigkeit dauerrotierender Servos steuern Servos über Computerbefehle steuern Einen bürstenlosen Motor (per Fahrtregler) steuern Hubmagnete und Relais steuern Ein Objekt vibrieren lassen Einen Bürstenmotor über einen Transistor ansteuern Die Drehrichtung eines Bürstenmotors über eine H-Brücke steuern Drehrichtung und Geschwindigkeit eines Bürstenmotors mit einer H-Brücke steuern Richtung und Geschwindigkeit von Bürstenmotoren über Sensoren steuern (L293 H-Brücke) Einen bipolaren Schrittmotor ansteuern VI Inhalt

5 8.13 Einen bipolaren Schrittmotor ansteuern (mit EasyDriver-Board) Einen unipolaren Schrittmotor ansteuern (ULN2003A) Audio-Ausgabe Einführung Töne ausgeben Eine einfache Melodie spielen Mehr als einen Ton gleichzeitig erzeugen Einen Ton erzeugen und eine LED ansteuern Eine WAV-Datei abspielen MIDI steuern Audio-Synthesizer Externe Geräte fernsteuern Einführung Auf eine Infrarot-Fernbedienung reagieren IR-Signale einer Fernbedienung dekodieren IR-Signale imitieren Eine Digitalkamera steuern Wechselstromgeräte über eine gehackte Fernbedienung steuern Displays nutzen Einführung Ein Text-LCD anschließen und nutzen Text formatieren Cursor und Display ein- und ausschalten Text scrollen Sonderzeichen darstellen Eigene Zeichen definieren Große Symbole darstellen Kleine Pixel darstellen Ein graphisches LC-Display anschließen und nutzen Bitmaps für graphische Displays Text auf dem Fernseher ausgeben Datum und Uhrzeit Einführung Zeitverzögerungen Laufzeiten messen mit millis Inhalt VII

6 12.3 Die Dauer eines Impulses präziser messen Arduino als Uhr verwenden Einen Alarm einrichten, um regelmäßig eine Funktion aufzurufen Eine Echtzeituhr nutzen Kommunikation per I2C und SPI Einführung Steuerung einer RGB-LED mit dem BlinkM-Modul Den Wii Nunchuck-Beschleunigungsmesser nutzen Anbindung einer externen Echtzeituhr Externen EEPROM-Speicher anbinden Temperatur per Digital-Thermometer messen Vier 7-Segment-LEDs mit nur zwei Leitungen steuern Einen I2C-Port-Expander integrieren Mehrstellige 7-Segment-Anzeigen über SPI ansteuern Kommunikation zwischen zwei oder mehr Arduino-Boards Drahtlose Kommunikation Einführung Nachrichten über Low-Cost-Drahtlos-Module senden Den Arduino mit einem ZigBee- oder Netzwerk verbinden Eine Nachricht an einen bestimmten XBee senden Sensordaten zwischen XBees senden Einen mit dem XBee verbundenen Aktuator aktivieren Nachrichten über Low-Cost-Transceiver senden Mit Bluetooth-Geräten kommunizieren Ethernet und Netzwerke Einführung Ein Ethernet-Shield einrichten Die IP-Adresse automatisch beziehen Hostnamen in IP-Adressen umwandeln (DNS) Daten von einem Webserver abrufen XML-Daten von einem Webserver abrufen Den Arduino als Webserver einrichten Eingehende Web-Requests verarbeiten Das Anfordern bestimmter Seiten verarbeiten Antworten des Webservers mit HTML aufbereiten Formulare (POST) verarbeiten VIII Inhalt

7 15.11 Webseiten mit großen Datenmengen zurückgeben Twitter-Nachrichten senden Einfache Nachrichten (UDP) senden und empfangen Die Zeit von einem Internet-Zeitserver abrufen Pachube-Feeds überwachen Informationen an Pachube senden Bibliotheken nutzen, ändern und aufbauen Einführung Mitgelieferte Bibliotheken nutzen Bibliotheken von Drittanbietern installieren Eine Bibliothek anpassen Eine eigene Bibliothek entwickeln Eine Bibliothek entwickeln, die andere Bibliotheken nutzt Bibliotheken von Drittanbietern an Arduino 1.0 anpassen Index Inhalt IX

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