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E-Book

Arduino

Mikrocontroller-Programmierung mit Arduino/Freeduino

AutorUlli Sommer
VerlagFranzis
Erscheinungsjahr2012
Seitenanzahl265 Seiten
ISBN9783645250351
FormatPDF/ePUB
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis19,99 EUR
Arduino ist ein Mikrocontroller-System, das aus einem Mikrocontroller der Firma Atmel und einer Open-Source-Entwicklungsumgebung, die auf einem vereinfachten C-Dialekt basiert, besteht. Der Mikrocontroller wird über den PC programmiert und kann eigenständig oder in Verbindung mit dem PC agieren. Es können für die Interaktion zwischen Mensch und Mikrocontroller diverse Sensoren angeschlossen werden, die unsere Umwelt erfassen und die Daten an den Mikrocontroller weitergeben. Der Mikrocontroller verarbeitet mit seinem Programm die Daten, und es können Ausgaben getätigt oder z. B. Aktuatoren gesteuert werden. Der Kreativität des Entwicklers sind dabei keine Grenzen gesetzt.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Cover1
Vorwort5
CD-ROM zum Buch7
Inhaltsverzeichnis9
1 Mikrocontroller-Grundlagen13
1.1 Aufbau und Funktionsweise14
1.1.1 Die CPU14
1.1.2 Arbeits- und Programmspeicher15
1.2 Peripherie16
1.3 Technologievergleich: RISC und CISC16
1.3.1 CISC-Technologie17
1.3.2 RISC-Technologie17
1.3.3 Vergleich17
2 Programmierung der Mikrocontroller19
2.1 Was ist ein Programm?19
2.2 Programmierung in C19
3 Eine kleine Übersicht über die ARDUINO Mikrocontroller-Familie21
3.1 Arduino Mega22
3.2 Arduino Duemilanove23
3.3 Arduino Mini24
3.4 Arduino Nano25
3.5 Arduino Pro Mini26
3.6 Arduino Pro27
3.7 LilyPad28
3.8 USB-Adapter29
4 Arduino Shields31
4.1 Arduino ProtoShield31
4.2 Ardumoto32
4.3 TellyMate33
4.5 Ethernet Shield36
4.4 ArduPilot34
5 Bauteile37
5.1 Teileliste Basisexperimente37
5.2 Teileliste Zusatzexperimente (I²C, LCD …)38
5.3 Das Freeduino-Experimentierboard38
5.4 Anschlüsse und LEDs des Freeduino-Mikrocontroller-Experimentierboards39
5.5 Die Stromversorgung40
5.6 Reset-Taster40
5.7 ISP-Anschluss40
5.8 Sicherheitshinweise41
6 Bauteile und ihre Funktion43
6.1 Leuchtdioden43
6.2 Widerstände43
6.3 Kondensatoren45
6.4 Transistoren47
6.5 Diode47
6.6 Piezo-Schallwandler (Buzzer)47
6.7 Schaltdraht48
6.8 Taster48
6.9 Potenziometer49
6.10 LDR49
6.11 Steckbrett50
7 Die ersten Vorbereitungen (Inbetriebnahme)51
7.1 Treiberinstallation51
7.2 Das Tool MProg für den FT232RL52
7.3 FT232R mit MProg programmieren57
7.4 Die Arduino-Software installieren58
8 Die Arduino-Entwicklungsumgebung61
8.1 Einstellungen in der Arduino-IDE63
8.2 Der erste Funktionstest »ES_Blinkt«64
8.3 Was haben wir getan?67
9 Arduino-Programmiergrundlagen69
9.1 Bits und Bytes69
9.2 Grundsätzlicher Aufbau eines Programms70
9.2.1 Sequenzieller Programmablauf70
9.2.2 Interruptgesteuerter Programmablauf71
9.3 Der Aufbau eines Arduino-Programms72
9.4 Das erste eigene Programm mit Arduino72
9.5 Arduino-Befehle und ihre Verwendung74
9.5.1 Kommentare im Quelltext74
10 Weitere Experimente mit Arduino133
10.1 Der Transistor-LED-Dimmer133
10.2 Softer Blinker135
10.3 Taster entprellen138
10.4 Einschaltverzögerung143
10.5 Ausschaltverzögerung144
10.6 LEDs und Arduino145
10.7 Größere Verbraucher schalten148
10.8 DAC mit PWM-Ports151
10.9 Mit Musik geht alles besser156
10.10 Romantisches Mikrocontroller-Kerzenlicht159
10.11 Überwachung des Personalausgangs161
10.12 RTC (Real Time Clock)163
10.13 Schuluhrprogramm165
10.14 Lüftersteuerung169
10.15 Dämmerungsschalter172
10.16 Alarmanlage174
10.17 Codeschloss177
10.18 Kapazitätsmesser mit Autorange181
10.19 Potenziometer professionell auslesen184
10.20 Sensortaster186
10.21 State Machine188
10.22 Ein 6-Kanal-Voltmeter mit Arduino191
10.23 Spannungs-Plotter selbst programmiert193
10.24 Das Arduino-Speicheroszilloskop196
10.25 StampPlot, der Profi-Datenlogger zum Nulltarif198
10.26 Steuern über VB.NET202
10.27 Temperaturschalter205
11 Der I²C-Bus209
11.1 Bit-Übertragung210
11.2 Startbedingung210
11.3 Stoppbedingung210
11.4 Byte-Übertragung210
11.5 Bestätigung (Acknowledgment)211
11.6 Adressierung211
11.7 7-Bit-Adressierung211
12 Arduino und der I²C-Bus-Temperatursensor LM75213
13 I²C-Portexpander mit PCF8574217
14 Ultraschallsensoren zur Entfernungsbestimmung221
14.1 Der SRF02-Ultraschallsensor221
14.2 Auslesen der Entfernungsdaten222
15 Arduino mit GPS225
15.1 Wie viel Satelliten sind notwendig?226
15.2 Wie schließe ich das GPS an Arduino an?227
15.3 GPS-Protokoll228
16 Stellantrieb mit Servo für Arduino233
16.1 Wie funktioniert ein Servo?233
16.2 Anschluss an Arduino234
17 LC-Displays LCDs237
17.1 Polarisation von Displays238
17.2 Statische Ansteuerung, Multiplexbetrieb238
17.3 Blickwinkel 6 Uhr/12 Uhr238
17.4 Reflektiv, Transflektiv, Transmissiv239
17.5 Die Kontrasteinstellung des Displays240
17.6 Der Zeichensatz242
17.7 Pinbelegung der gängigen LCDs243
17.8 So wird das Display vom Mikrocontroller angesteuert244
17.9 Initialisierung der Displays245
17.10 Das Display und sein Anschluss am Arduino246
17.11 Die erste Ausgabe248
17.12 Was haben wir genau gemacht?251
A Anhang253
A.1 Arduino zu ATmega Pinmap253
A.2 Escape-Sequenzen253
A.3 ASCII-Tabelle255
Bezugsquellen259
Stichwortverzeichnis261

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