Arduino-Workshops: eine praktische Einführung mit 65 Projekten
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| Main Author: | |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German English |
| Published: |
Heidelberg
dpunkt.-Verl.
2013
|
| Series: | c't hardware hacks edition
|
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Item Description: | Hier auch später erschienene, unveränderte Nachdrucke |
| Physical Description: | XXIV, 424 S. Ill., graph. Darst. |
| ISBN: | 9783864901065 3864901065 |
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IMAGE 1
INHALTSVERZEICHNIS
DANKSAGUNG XXIII
1
EINFUEHRUNG 1
UNBEGRENZTE MOEGLICHKEITEN 2
DIE MASSE MACHT'S 6
TEILE UND ZUBEHOER 6
ERFORDERLICHE SOFTWARE 7
MAC OS X 8
WINDOWS XP UND NEUER 11
UBUNTU LINUX 9.04 UND HOEHER 15
SICHERHEIT 17
AUSBLICK 18
2
EIN GENAUERER BLICK AUF DEN ARDUINO UND DIE IDE 19
DERARDUINO 19
DIE IDE 25
DER BEFEHLSBEREICH 26
DER TEXTBEREICH 27
DER MELDUNGSBEREICH . . 27
EIN ERSTER SKETCH IN DER IDE 28
KOMMENTARE 28
DIE EINRICHTUNGSFUNKTION 29
DIE HARDWARE STEUERN 29
DIE SCHLEIFENFUNKTION 30
DEN SKETCH UEBERPRUEFEN 32
DEN SKETCH HOCHLADEN UND AUSFUEHREN 33
DEN SKETCH BEARBEITEN 33
AUSBLICK 33
HTTP://D-NB.INFO/1036939669
IMAGE 2
3
ERSTESCHRITTE 35
PROJEKTE PLANEN 36
ELEKTRIZITAET 37
STROMSTAERKE 37
SPANNUNG 37
LEISTUNG 37
ELEKTRONISCHE BAUTEILE 38
WIDERSTAENDE 38
LEUCHTDIODEN (LEDS) : 42
STECKPLATINEN 44
PROJEKT NR. 1: LED-LA-OLA 46
DER ALGORITHMUS 46
DIE HARDWARE 46
DER SKETCH 46
DER SCHALTPLAN 48
DEN SKETCH AUSFUEHREN 48
VERWENDEN VON VARIABLEN 49
PROJEKT NR. 2: WIEDERHOLUNGEN MIT FOR-SCHLEIFEN 50
DIE HELLIGKEIT DER LEDS DURCH PULSBREITENMODULATION AENDERN 51
PROJEKT NR. 3: PBM-BEISPIEL 53
WEITERE ELEKTRONISCHE BAUTEILE 53
TRANSISTOREN 54
GLEICHRICHTERDIODEN 55
RELAIS 56
SCHALTUNGEN MIT HOEHERER SPANNUNG 56
AUSBLICK 58
4
GRUNDBAUSTEINE 59
SCHALTPLAENE 60
SYMBOLE FUER DIE BAUTEILE 60
LEITUNGEN IN SCHALTPLAENEN 63
SCHALTPLAENE ANALYSIEREN 64
X INHALTSVERZEICHNIS
IMAGE 3
KONDENSATOREN 65
DIE KAPAZITAET VON KONDENSATOREN 65
KAPAZITAETSWERTE ABLESEN 66
ARTEN VON KONDENSATOREN 66
DIGITALE EINGAENGE 68
PROJEKT NR. 4: BEISPIEL FUER DIGITALE EINGAENGE 70
DER ALGORITHMUS 70
DIE HARDWARE 70
DER SCHALTPLAN 70
DER SKETCH 74
DEN SKETCH AENDERN 75
DEN SKETCH ANALYSIEREN 75
KONSTANTEN MIT #DEFINE ERSTELLEN 75
DIGITALE EINGANGSPINS MESSEN 76
ENTSCHEIDUNGEN MIT IF 76
MEHR ENTSCHEIDUNGSMOEGLICHKEITEN MIT IF-THEN-ELSE 77
BOOLESCHE VARIABLEN 78
LOGISCHE VERGLEICHSOPERATOREN 78
ZWEI UND MEHR VERGLEICHE 79
PROJEKT NR. 5: EINE VERKEHRSAMPEL 80
DAS ZIEL 80
DER ALGORITHMUS 81
DIE HARDWARE 81
DER SCHALTPLAN 81
DER SKETCH 83
DEN SKETCH AUSFUEHREN 85
ANALOGE UND DIGITALE SIGNALE 86
PROJEKT NR. 6: EIN TESTGERAET FUER EINZELZELLENBATTERIEN 88
DAS ZIEL 88
DER ALGORITHMUS 88
DIE HARDWARE 88
DER SCHALTPLAN 89
DER SKETCH 90
RECHNEN MIT DEM ARDUINO 91
FLIESSKOMMAVARIABLEN 91
VERGLEICHSOPERATOREN FUER BERECHNUNGEN 91
INHALTSVERZEICHNIS XI
IMAGE 4
DIE GENAUIGKEIT DER ANALOGMESSUNG
DURCH EINE BEZUGSSPANNUNG VERBESSERN 92
EXTERNE BEZUGSSPANNUNG 92
INTERNE BEZUGSSPANNUNG 94
REGELBARE WIDERSTAENDE 94
PIEZOELEKTRISCHE SUMMER 95
DAS SCHALTPLANSYMBOL 96
PROJEKT NR. 7: EINEN PIEZOSUMMER AUSPROBIEREN 97
PROJEKT NR. 8: EIN THERMOMETER MIT AMPELANZEIGE 98
DAS ZIEL -. 99
DIE HARDWARE 99
DER SCHALTPLAN 100
DER SKETCH 100
DEN SKETCH WEITERVERWENDEN 102
AUSBLICK 102
5
FUNKTIONEN 103
PROJEKT NR. 9: EINE FUNKTION ZUR WIEDERHOLUNG EINER AKTION ERSTELLEN
. 104
PROJEKT NR. 10: EINE FUNKTION MIT EINSTELLBAREM BLINKVORGANG ERSTELLEN
. 105
FUNKTIONEN ZUR RUECKGABE VON WERTEN 106
PROJEKT NR. 11: EIN THERMOMETER MIT BLINKCODEANZEIGE 107
DIE HARDWARE 107
DER SCHALTPLAN 108
DER SKETCH 108
DATEN VOM ARDUINO IM SERIELLEN MONITOR ANZEIGEN 110
DER SERIELLE MONITOR 110
PROJEKT NR. 12: DIE TEMPERATUR IM SERIELLEN MONITOR ANZEIGEN 112
DEBUGGING IM SERIELLEN MONITOR 114
ENTSCHEIDUNGEN MIT WHILE-ANWEISUNGEN 114
DO-WHILE 115
DATEN VOM SERIELLEN MONITOR AN DEN ARDUINO SENDEN 115
PROJEKT NR. 13: EINE ZAHL MIT 2 MULTIPLIZIEREN 116
LONG-VARIABLEN 117
PROJEKT NR. 14: LONG-VARIABLEN VERWENDEN 118
AUSBLICK 119
XII INHALTSVERZEICHNIS
IMAGE 5
6
ZAHLEN, VARIABLEN UND ARITHMETISCHE OPERATIONEN . 121
ZUFALLSZAHLEN GENERIEREN 122
ZUFALLSZAHLEN AUS DEM UMGEBUNGSSTROM GENERIEREN 122
PROJEKT NR. 15: EINEN ELEKTRONISCHEN WUERFEL ERSTELLEN 124
DIE HARDWARE 124
DER SCHALTPLAN 124
DER SKETCH 125
DEN SKETCH AENDERN 127
SCHNELLKURS IN BINAERZAHLEN - 127
BYTEVARIABLEN 128
ERWEITERN DER DIGITALEN AUSGAENGE MIT SCHIEBEREGISTERN 129
PROJEKT NR. 16: EINE BINAERZAHLENANZEIGE AUS LEDS BAUEN 130
DIE HARDWARE 130
DER ANSCHLUSS DES 74HC595 131
DER SKETCH 132
PROJEKT NR. 17: EIN BINAERZAHLENQUIZ KONSTRUIEREN 133
DER ALGORITHMUS 134
DER SKETCH 134
ARRAYS 137
ARRAYS DEFINIEREN 137
AUFWERTEIN ARRAYS VERWEISEN 137
IN ARRAYS LESEN UND SCHREIBEN 137
SIEBENSEGMENTANZEIGEN 139
DIE LEDS STEUERN 140
PROJEKT NR. 18: EINE EINSTELLIGE ANZEIGE KONSTRUIEREN 141
DIE HARDWARE 141
DER SCHALTPLAN 142
DER SKETCH 142
ZWEISTELLIGE ZAHLEN ANZEIGEN 144
PROJEKT NR. 19: ZWEI SIEBENSEGMENTANZEIGEN STEUERN 144
DIE HARDWARE 144
DER SCHALTPLAN 144
MODULO 145
INHALTSVERZEICHNIS XIII
IMAGE 6
PROJEKT NR. 20: EIN DIGITALTHERMOMETER KONSTRUIEREN 147
DIE HARDWARE 147
DER SKETCH 147
LED-MATRIXANZEIGEN 149
DIE LED-MATRIX IM SCHALTPLAN 149
DIE VERBINDUNGEN HERSTELLEN 151
BITARITHMETIK 152
DER BITWEISE AND-OPERATOR 152
DER BITWEISE OR-OPERATOR 152
DER BITWEISE XOR-OPERATOR 153
DER BITWEISE NOT-OPERATOR 153
BITVERSCHIEBUNG NACH LINKS UND RECHTS 153
PROJEKT NR. 21: EINE LED-MATRIX STEUERN 154
PROJEKT NR. 22: BILDER AUF EINER LED-MATRIX ANZEIGEN 156
PROJEKT NR. 23: EIN BILD AUF EINER LED-MATRIX DARSTELLEN 158
PROJEKT NR. 24: EINE LED-MATRIX ANIMIEREN 160
DER SKETCH 160
AUSBLICK 161
7
FLUESSIGKRISTALLANZEIGEN 163
LCD-ZEICHENMODULE 163
EIN LCD-ZEICHENMODUL IN EINEM SKETCH VERWENDEN 164
TEXT ANZEIGEN 166
VARIABLEN UND ZAHLEN ANZEIGEN 167
PROJEKT NR. 25: EIGENE ZEICHEN DEFINIEREN 168
LCD-GRAFIKMODULE 170
DAS LCD-GRAFIKMODUL ANSCHLIESSEN 171
DIE FLUESSIGKRISTALLANZEIGE VERWENDEN 172
DIE ANZEIGE STEUERN 172
PROJEKT NR. 26: TEXTFUNKTIONEN IN AKTION 173
AUFWAENDIGERE ANZEIGEEFFEKTE HERVORRUFEN 174
PROJEKT NR. 27: EINE TEMPERATURVERLAUFSKURVE AUFZEICHNEN 175
DER ALGORITHMUS 175
DIE HARDWARE 176
DAS ERGEBNIS 178
DEN SKETCH AENDERN 178
AUSBLICK 178
XIV INHALTSVERZEICHNIS
IMAGE 7
8
DEN ARDUINO ERWEITERN 179
SHIELDS 180
PROTOSHIELD 182
PROJEKT NR. 28: EINEN EIGENEN SHIELD MIT ACHT LEDS KONSTRUIEREN 183
DIE HARDWARE 183
DER SCHALTPLAN 184
DIE STRUKTUR DER PROTOSHIELD-PLATINE 184
DER ENTWURF 185
DIE BAUTEILE FESTLOETEN 186
DEN SELBST GEBAUTEN SHIELD AENDERN 188
SKETCHE DURCH BIBLIOTHEKEN ERWEITERN 188
DIE BIBLIOTHEKEN FUER EINEN SHIELD IMPORTIEREN 188
MICROSD-SPEICHERKARTEN 192
DIE MICROSD-KARTE PRUEFEN 193
PROJEKT NR. 29: DATEN AUF DIE SPEICHERKARTE SCHREIBEN 194
PROJEKT NR. 30: EIN GERAET ZURTEMPERATURAUFZEICHNUNG KONSTRUIEREN 196
DIE HARDWARE 196
DER SKETCH 197
ZEITMESSUNG MIT MILLIS() UND MICROS() 199
PROJEKT NR. 31: EINE STOPPUHR KONSTRUIEREN 201
DIE HARDWARE 201
DER SKETCH 202
INTERRUPTS 204
INTERRUPT-MODI 205
INTERRUPTSEINRICHTEN 205
INTERRUPTS AKTIVIEREN UND DEAKTIVIEREN 206
PROJEKT NR. 32: INTERRUPTS VERWENDEN 206
DER SKETCH 206
AUSBLICK 208
9
NUMERISCHE TASTENFELDER 209
NUMERISCHE TASTENFELDER VERWENDEN 209
EIN TASTENFELD ANSCHLIESSEN 210
PROGRAMME FUER DAS TASTENFELD SCHREIBEN 210
DEN SKETCH TESTEN 212
INHALTSVERZEICHNIS XV
IMAGE 8
ENTSCHEIDUNGEN MIT SWITCH-CASE 212
PROJEKT NR. 33: EIN SCHLOSS MIT TASTENFELD KONSTRUIEREN 213
DER SKETCH 213
FUNKTIONSWEISE 215
DEN SKETCH TESTEN 216
AUSBLICK 216
10
BENUTZEREINGABEN UEBER EINEN TOUCHSCREEN 217
TOUCHSCREENS ' 217
DEN TOUCHSCREEN ANSCHLIESSEN 218
PROJEKT NR. 34: BEREICHE AUF DEM TOUCHSCREEN ANSPRECHEN 219
DIE HARDWARE 219
DER SKETCH 219
DEN SKETCH TESTEN 221
KARTIERUNG DES TOUCHSCREENS 221
PROJEKT NR. 35: EINEN EIN/AUS-SCHALTER MIT ZWEI ZONEN ENTWERFEN 222
DER SKETCH 223
FUNKTIONSWEISE 224
DEN SKETCH TESTEN 225
PROJEKT NR. 36: EINEN SCHALTER MIT DREI BERUEHRUNGSZONEN ENTWERFEN 225
DIETOUCHSCREEN-KARTE 225
DER SKETCH 226
FUNKTIONSWEISE 228
AUSBLICK 228
11
GESTATTEN, FAMILIE ARDUINO! 229
PROJEKT NR. 37: EINEN EIGENEN STECKPLATINEN-ARDUINO BAUEN 229
DIE HARDWARE 230
DER SCHALTPLAN 233
DIE ARDUINO-PINS 235
EINEN TESTSKETCH AUSFUEHREN 236
ANSCHLUSS AN EINE HANDELSUEBLICHE ARDUINO-PLATINE 238
XVI INHALTSVERZEICHNIS
IMAGE 9
DIE ZAHLREICHEN VERSCHIEDENEN ARDUINO-PLATINEN 240
ARDUINOUNO 241
FREETRONICS ELEVEN 242
DER FREEDUINO 243
DERBOARDUINO 243
DERARDUINONANO 244
DER ARDUINO LILYPAD 244
DER ARDUINO MEGA 2560 245
DER FREETRONICS ETHERMEGA 246
DER ARDUINO DUE 246
AUSBLICK 248
12
MOTOREN UND BEWEGUNG 249
KLEINE BEWEGUNGEN MITHILFE VON STELLMOTOREN 249
STELLMOTOREN AUSWAEHLEN 250
EINEN STELLMOTOR ANSCHLIESSEN 251
DEN STELLMOTOR IN BEWEGUNG SETZEN 251
PROJEKT NR. 38: EIN ZEIGERTHERMOMETER BAUEN 252
DIE HARDWARE 252
DER SCHALTPLAN 253
DER SKETCH 253
E-MOTOREN 255
DER DARLINGTON-TRANSISTOR TIP120 255
PROJEKT NR. 39: DEN MOTOR STEUERN 256
DIE HARDWARE 256
DER SCHALTPLAN 257
DER SKETCH 258
PROJEKT NR. 40: EINEN ROBOTER MIT RAUPENANTRIEB BAUEN UND STEUERN . . .
. 2 5 9
DIE HARDWARE 259
DER SHIELD 262
DER SKETCH 264
KOLLISIONSERKENNUNG 267
INHALTSVERZEICHNIS XVII
IMAGE 10
PROJEKT NR. 41: KOLLISIONEN MITHILFE EINES MIKROSCHALTERS ERKENNEN 267
DER SCHALTPLAN 268
DER SKETCH 269
INFRAROTSENSOREN ZUR ABSTANDSMESSUNG 271
VERKABELUNG 272
DEN IR-ABSTANDSSENSOR TESTEN 272
PROJEKT NR. 42: KOLLISIONEN MITHILFE EINES IR-ABSTANDSSENSORS VERHINDERN
274
ULTRASCHALLSENSOREN 277
DEN ULTRASCHALLSENSOR ANSCHLIESSEN 277
DEN ULTRASCHALLSENSOR VERWENDEN 277
DEN ULTRASCHALLSENSOR TESTEN 278
PROJEKT NR. 43: KOLLISIONEN MITHILFE EINES ULTRASCHALL-ABSTANDSSENSORS
VERHINDERN 280
DER SKETCH 280
AUSBLICK 283
13
GPS FUER DEN ARDUINO 285
WAS IST GPS? 285
DEN GPS-SHIELD TESTEN 287
PROJEKT NR. 44: EIN EINFACHES GPS-EMPFANGSGERAET KONSTRUIEREN 289
DIE HARDWARE 290
DER SKETCH 290
DIE POSITION AUF DEM LCD-BILDSCHIRM ANZEIGEN 291
PROJEKT NR.45: EINE GENAUE GPS-GESTUETZTE UHR KONSTRUIEREN 292
DIE HARDWARE 292
DER SKETCH 292
PROJEKT NR. 46: DEN BEWEGUNGSVERLAUF EINES OBJEKTS AUFZEICHNEN 294
DIE HARDWARE 295
DER SKETCH 295
STANDORTE AUF DER LANDKARTE ANZEIGEN 297
AUSBLICK 299
XVIII INHALTSVERZEICHNIS
IMAGE 11
14
DRAHTLOSE DATENUEBERTRAGUNG 301
PREISWERTE MODULE FUER DIE DRAHTLOSE DATENUEBERTRAGUNG 301
PROJEKT NR. 47: EINE DRAHTLOSE FERNBEDIENUNG KONSTRUIEREN 303
DIE HARDWARE FUER DIE SENDERSCHALTUNG 303
DER SCHALTPLAN FUER DEN SENDER 303
DIE HARDWARE FUER DIE EMPFAENGERSCHALTUNG 304
DER SCHALTPLAN FUER DEN EMPFAENGER 305
DER SKETCH FUER DEN SENDER 306
DER SKETCH FUER DEN EMPFAENGER 307
XBEE-MODULE FUER EINE DRAHTLOSE UEBERTRAGUNG MIT GROESSERER REICHWEITE UND
HOEHERER GESCHWINDIGKEIT 309
PROJEKT NR. 48: DATENUEBERTRAGUNG MIT EINEM XBEE-MODUL 310
DER SKETCH 311
DEN COMPUTER FUER DEN DATENEMPFANG EINRICHTEN 311
PROJEKT NR. 49: EIN FERNGESTEUERTES THERMOMETER BAUEN 312
DIE HARDWARE 313
DER AUFBAU 313
DER SKETCH 314
BETRIEB 316
AUSBLICK 316
15
INFRAROT-FERNBEDIENUNGEN 317
WAS IST INFRAROT? 317
VORBEREITUNG FUER DIE INFRAROTUEBERTRAGUNG 318
DER IR-EMPFAENGER 318
DIE FERNBEDIENUNG 319
DER TESTSKETCH 319
DEN SKETCH TESTEN 320
PROJEKT NR. 50: DEN ARDUINO FERNSTEUERN 321
DIE HARDWARE 321
DER SKETCH 321
DEN SKETCH ERWEITERN 324
PROJEKT NR. 51: EIN RAUPENFAHRZEUG FERNSTEUERN 324
DIE HARDWARE 324
DER SKETCH 324
AUSBLICK 327
INHALTSVERZEICHNIS XIX
IMAGE 12
16
RFID-TRANSPONDER LESEN 329
DAS INNENLEBEN VON RFID-TRANSPONDERN 330
DIE HARDWARE TESTEN 331
DER SCHALTPLAN 331
DIE SCHALTUNG PRUEFEN 331
PROJEKT NR. 52: EIN EINFACHES RFID-STEUERUNGSSYSTEM KONSTRUIEREN 333
DER SKETCH 333
FUNKTIONSWEISE 335
DATEN IM EINGEBAUTEN EEPROM DES ARDUINO SPEICHERN 336
LESEN UND SCHREIBEN IM EEPROM 337
PROJEKT NR. 53: EIN RFID-STEUERUNGSSYSTEM KONSTRUIEREN, DAS SICH DIE
LETZTE AKTION MERKT 338
DER SKETCH 339
FUNKTIONSWEISE 342
AUSBLICK 342
17
DATENBUSSE 343
DER PC-BUS 343
PROJEKT NR. 54: EINEN EXTERNEN EEPROM VERWENDEN 345
DIE HARDWARE 346
DER SCHALTPLAN 346
DER SKETCH 347
DAS ERGEBNIS 349
PROJEKT NR. 55: EINEN IC ZUR PORTERWEITERUNG VERWENDEN 350
DIE HARDWARE 350
DER SCHALTPLAN 350
DER SKETCH 352
DER SPI-BUS 353
DIE ANSCHLUESSE 353
DEN SPI-BUS NUTZEN 354
DATEN AN EIN SPI-GERAET SENDEN 355
PROJEKT NR. 56: EIN DIGITALPOTENZIOMETER VERWENDEN 356
DIE HARDWARE 356
DER SCHALTPLAN 357
DER SKETCH 357
AUSBLICK 359
XX INHALTSVERZEICHNIS
IMAGE 13
18
ECHTZEITUHREN 361
DER ANSCHLUSS DES RTC-MODULS 362
PROJEKT NR. 57: DATUM UND UHRZEIT MIT EINEM RTC-MODUT EINSTELLEN UND
ANZEIGEN 362
DIE HARDWARE 363
DER SKETCH 363
FUNKTIONSWEISE 366
PROJEKT NR. 58: EINE EINFACHE DIGITALUHR BAUEN 367
DIE HARDWARE 367
DER SKETCH 368
FUNKTIONSWEISE 371
PROJEKT NR. 59: EINE STECHUHR KONSTRUIEREN 372
DIE HARDWARE 372
DER SKETCH 373
FUNKTIONSWEISE 377
AUSBLICK 378
19
DAS INTERNET 379
ERFORDERLICHES MATERIAL 379
PROJEKT NR. 60: EINE FERNUEBERWACHUNGSSTATION KONSTRUIEREN 381
DIE HARDWARE 381
DER SKETCH 382
FEHLERSUCHE 384
FUNKTIONSWEISE 385
PROJEKT NR. 61: EINEN ARDUINO-TWEETER KONSTRUIEREN 386
DIE HARDWARE 387
DER SKETCH 387
DEN ARDUINO VOM WEB AUS STEUERN 388
PROJEKT NR. 62: EINE FERNSTEUERUNG FUER DEN ARDUINO EINRICHTEN 389
DIE HARDWARE 390
DER SKETCH 391
DEN ARDUINO FERNSTEUERN 392
AUSBLICK 393
INHALTSVERZEICHNIS XXI
IMAGE 14
20
MOBILFUNKKOMMUNIKATION 395
DIE HARDWARE 396
DEN POWER-SHIELD VORBEREITEN 397
DIE HARDWARE EINRICHTEN UND TESTEN 398
DIE BETRIEBSFREQUENZ AENDERN 400
PROJEKT NR. 63: EIN ARDUINO-WAEHLGERAET BAUEN 403
DIE HARDWARE 403
DER SCHALTPLAN 403
DER SKETCH 404
FUNKTIONSWEISE 405
PROJEKT NR. 64:TEXTNACHRICHTEN MIT DEM ARDUINO SENDEN 406
DER SKETCH 406
FUNKTIONSWEISE 407
PROJEKT NR. 65: EINE SMS-FERNSTEUERUNG EINRICHTEN 408
DIE HARDWARE 408
DER SCHALTPLAN 408
DER SKETCH 409
FUNKTIONSWEISE 412
AUSBLICK 412
INDEX 413
XXII INHALTSVERZEICHNIS |
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