Arduino Bauanleitung

Bauanleitung für die open-source Physical Computing Plattform Arduino (V2.0 USB)

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Getting started

Jetzt nur noch das Board anschließen, die Arduino Entwicklungsumgebung installieren und aus der Bibliothek das "Hello World" Beispiel laden, kompilieren und übertragen ([i]File > Sketchbook > ledblink[/i]). Dabei eine LED zwischen Port 13 und Ground schalten, hierbei kann auf einen Vorwiderstand verzichtet werden, da dieser Port bereits einen integriert hat (1 kOhm).
Bei der Software-Installation den Pfad zur Java Virtual Machine in das run-Skript eintragen (PC: run.bat). Wenn keine VM installiert ist, kann man auch auf die mitgelieferte, im _java/bin-Ordner zu findende VM verweisen.
Bevor kompilierte Programme übertragen werden können, muss der Schalter auf dem Board gedrückt werden, danach blinkt eine am Port 13 geschaltete LED einmal auf und man hat ca. 5 Sekunden Zeit den Export-Button zu drücken mit dem das Kompilat dann in den Microprozessor übertragen wird.
Wenige Augenblicke später startet dann das Programm, in unserem Fall blinkt die LED an Port 13.
Bitte beachten unter Tools > Serial Port den richtigen COM-Port einzustellen und unter Tools > Serial Port Speed die richtige Geschwindigkeit (19200)!

Auflistung benötigter Teile

In Baureihenfolge:

R2 - 10 kOhm (braun-schwarz-orange-gold)

R6 - 470 Ohm (gelb-lila-braun-gold)

R5 - 1.5 kOhm (1K5) (braun-grün-rot-gold)

R4 - 27 Ohm (rot-lila-schwarz-gold)

R3 - 27 Ohm (rot-lila-schwarz-gold)

C9 - 100 nF (0.1uF) (104)

C8 - 100 nF (0.1uF) (104)

C4 - 100 nF (0.1uF) (104)

PWR_LED

OSC - 6MHz oscillator - 3-pin

R8 - 220 Ohm (rot-rot-braun-gold)

X1 - USB connector

SV1 - 3 pin header

R7 - 1 Kohm (braun-schwarz-rot-gold)

R1 - 10 kOhm (braun-schwarz-orange-gold)

R9 - 1 Kohm (braun-schwarz-rot-gold)

R10 - 1 Kohm (braun-schwarz-rot-gold)

C1 - 100 nF (0.1 uF)

C5 - 100 nF (0.1 uF)

C2 - 22 pF

C3 - 22 pF

C6 - 100 uF

C7 - 100 uF

D1 - 1N4004

Q1 - 16MHz crystal

S1 - switch

DC1 - DC power connector

IC1 - 7805 5V voltage regulator

28-pin socket

Credits

Diese Bauanleitung basiert auf dem Tutorial von Tom Igoe.
Vielen Dank für die Anregungen gehen an Reto Wettach, Gianluca Martino und David Cuartielles.

Let

Der betreute Bau des Arduino Boards findet am Montag, den 21.11.2005 im Physical Computing Kurs statt. Dabei wird das Board Stück für Stück den in den Bildergalerien zusammengefassten Fotos folgend hergestellt.
In dieser Bilderserie erscheint zunächst eine Ansicht des Boards, nachfolgend werden die für den nächsten Schritt benötigten Teile gezeigt und ggbf. Anmerkungen gegeben. Daraufhin erscheint wieder eine Ansicht der Platine, jedoch nach der Integration der im Bild zuvor gezeigten Bauteile.
Diese beiden Ansichten erscheinen immer im Wechsel und dokumentieren so den Bau des Arduino Boards.

Die ersten Schritte nach dem Löten

Am Anfang:

Das hier ist die Anleitung für PC:

1. Treiber FTDI FT232BM herunterladen und installieren
2. Arduino Software herunterladen und installieren

Den Jumper in die Position für USB bringen.
Generell gilt:
1+2 = Strom über Netzteil
2+3 = Strom über USB

siehe auch Bilder.

Nun das Board per USB-Kabel an PC anschließen.
Falls ihr die Treiber noch nicht installiert habt, wird euch der Computer jetzt dazu auffordern. Gebt als Quelle den Ordner an, in dem die entzippten Dateien der heruntergeladenen Treibers liegen.

In der Systemsteuerung System, Registerkarte Hardware/Gerätemanager/Anschlüsse den Punkt "USB Serial Port" suchen und die Zahl nach dem "Com" merken.(Siehe Rot-umrandetes Feld im Bild)
Im Screenshot ist die Konfiguration mit Windows2000 abgebildet, sie ist aber bei allen Windowsversionen sehr ähnlich.

Arduino Software starten und unter "Tools" den zuvor
gemerkten Com-Port einstellen. Bei "Speed" 19200 einstellen.

Die Software

In der Arduino Software gibt es unter Sketchbook/ Examples verschiedene Beispielprogramme.
Zum Testen das Programm "led_blink" aufrufen.

Für dieses Programm muß eine LED an das Board angeschlossen werden. Dafür eignet sich der digitale Port 13 am besten, weil dort der für eine LED nötige Vorwiderstand schon eingebaut ist.
Das längere Beinchen der Diode ist "+" und dieses
kommt in die "13". Das kurze Beinchen ist minus, kommt demzufolge in GND = Ground = "-".

Wie bekommen wir die auf unser Board?

Erst Compilieren ("Play"-Button, oben links).
Taucht dabei keine Fehlermeldung auf, drücken wir den Taster auf dem Board.
Innerhalb von fünf Sekunden muß nun der "Export"-Button (oben rechts) in der Software gedrückt werden.
Zum Starten drücken wir nochmal den Taster, nach fünf Sekunden Wartezeit fängt er (hoffentlich ;) an, das Programm abzuspielen.

Zum Programmieren:

• Variablen am Anfang deklarieren
• den Code immer kommentieren (Zeilenweise mit "//",
  über mehrere Zeilen mit "/* ... */")

In der Dokumentation von wiring.org.co geht es um eine sehr ähnliche Programmiersprache, die Befehlserklärungen von dort sind eine gute Basis. Nicht alle funktionieren genau so, aber die meisten.
Eine andere Quelle sind die PDFs aus Boris Programme Entwerfen Kurs.

Ob ein digitaler Port Ein- oder Ausgang ist, wird in der Software festgelegt:
über "pinMode(pinnummer,OUTPUT)" bzw. "pinMode(pinnummer,INPUT)"

Den Strom an- und ausschalten macht man über
"digitalWrite(pinnummer,HIGH)" bzw.
"digitalWrite(pinnummer,LOW)".

Das Beispielprogramm LED Blinkt

Hardwarevoraussetzung: in Pin 13 ist eine LED eingesteckt und das Board ist per USB mit dem Computer verbunden.

Code:

int ledPin = 13; // wir deklarieren die Variable ledPIN und geben ihr den Wert 13,
//da ja unsere LED auch im Pin 13 steckt

void setup()
{
pinMode(ledPin, OUTPUT); //unser Pin 13 wird als "stromausgebend" festgelegt
}

//jetzt folgt eine Dauerschleife

void loop()
{
digitalWrite(ledPin, HIGH); // Pin 13 wird mit Strom versorgt

delay(1000); // das Programm hält 1000 Millisekunden an

digitalWrite(ledPin, LOW); // der Strom an Pin 13 wird wieder ausgeschaltet
delay(1000); // wieder 1000 Millisekunden warten
}