Arduino – dein Einstieg E-Book

Massimo Banzi

• Herausgeber: dpunkt.verlag
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2023

Seitenzahl: 303

Beschreibung

Eine Einführung, mitverfasst vom Mitbegründer der Arduino-Foundation - Geht auf die neue Arduino-Version ein - von den ersten Schritten bis zum eigenen Projekt - Prototyping auf lötfreiem BreadboardArduino ist die Open-Source-Plattform für elektronische Prototypen, die die Maker-Bewegung im Sturm erobert hat. Diese gründliche Einführung, die für die neueste Arduino-Version aktualisiert wurde, hilft Ihnen, sofort mit dem Prototyping zu beginnen. Von der Beschaffung der benötigten Komponenten bis zum letzten Schliff Ihres Projekts finden Sie hier alle Informationen, die Sie brauchen! Die ersten Schritte mit Arduino sind ein Kinderspiel. Um die einführenden Beispiele in diesem Handbuch zu verwenden, benötigen Sie lediglich einen Arduino Uno oder Leonardo sowie ein USB-Kabel und eine LED. Die benutzerfreundliche, kostenlose Arduino-Entwicklungsumgebung läuft auf Mac, Windows und Linux. In Arduino für Anfänger erfahren Sie mehr über: - Interaktionsdesign und Physical Computing - Das Arduino-Board und seine Softwareumgebung - Grundlagen der Elektrizität und Elektronik - Zeichnen eines Schaltplans - Vom Arduino aus mit einem Computer - und der Cloud - kommunizieren - Bau eines benutzerdefinierten Pflanzenbewässerungssystems

Leseprobe

Über die Autoren

Massimo Banzi ist Mitbegründer des Arduino-Projekts. Er ist Interaktionsdesigner, Pädagoge und Open-Source-Hardware-Pionier. Zusätzlich zu seiner Arbeit für Arduino unterrichtet er derzeit Cyber-Physical Systems an der USI-Universität in Lugano, Interaction Design an der SUPSI Lugano und am CIID Kopenhagen.

Michael Shiloh ist außerordentlicher Professor am California College of the Arts, wo er Elektronik, Programmierung, Robotik und Mechatronik unterrichtet. Nach seiner Ausbildung zum Elektroingenieur arbeitete er für verschiedene Unternehmen der Konsumgüterindustrie und des Bereichs Embedded Engineering, bevor er seine Leidenschaft für das Unterrichten entdeckte.

Michael wendet seine technischen Fähigkeiten lieber auf kreative und künstlerische Geräte an als auf Konsumprodukte. Er hält häufig Vorträge und spricht auf Konferenzen und an Universitäten weltweit. Seit 2013 arbeitet Michael für Arduino und stellt die Open-Source-Elektronics-Prototyping-Plattform in Vorträgen und Lehrveranstaltungen einem neuen Publikum vor.

Copyright und Urheberrechte:Die durch die dpunkt.verlag GmbH vertriebenen digitalen Inhalte sind urheberrechtlich geschützt. Der Nutzer verpflichtet sich, die Urheberrechte anzuerkennen und einzuhalten. Es werden keine Urheber-, Nutzungs- und sonstigen Schutzrechte an den Inhalten auf den Nutzer übertragen. Der Nutzer ist nur berechtigt, den abgerufenen Inhalt zu eigenen Zwecken zu nutzen. Er ist nicht berechtigt, den Inhalt im Internet, in Intranets, in Extranets oder sonst wie Dritten zur Verwertung zur Verfügung zu stellen. Eine öffentliche Wiedergabe oder sonstige Weiterveröffentlichung und eine gewerbliche Vervielfältigung der Inhalte wird ausdrücklich ausgeschlossen. Der Nutzer darf Urheberrechtsvermerke, Markenzeichen und andere Rechtsvorbehalte im abgerufenen Inhalt nicht entfernen.

Massimo Banzi · Michael Shiloh

Arduino – dein Einstieg

Die Open-Source-Plattform für Elektronik-Prototypen

Übersetzung der 4. US-Auflage

Massimo Banzi • Michael Shiloh

Lektorat: Gabriel Neumann

Lektoratsassistenz: Anja Ehrlich

Übersetzung: Ralf J. Klumb

Copy-Editing: Annette Schwarz, Ditzingen

Satz: Ulrich Borstelmann, www.borstelmann.de

Herstellung: Stefanie Weidner

Umschlaggestaltung: Helmut Kraus, www.exclam.de

Bibliografische Information der Deutschen Nationalbibliothek

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar.

ISBN:

Print      978-3-86490-913-9

PDF       978-3-96910-910-6

ePub     978-3-96910-911-3

mobi     978-3-96910-912-0

1. Auflage 2023

Translation Copyright für die deutschsprachige Ausgabe © 2023 dpunkt.verlag GmbH

Wieblinger Weg 17

69123 Heidelberg

Authorized German translation of the English edition of Getting Started with Arduino, 4th edition, ISBN 9781680456936 © 2022 Massimo Banzi and Michael Shiloh. This translation is published and sold by permission of O’Reilly Media, Inc., which owns or controls all rights to sell the same.

Hinweis:Dieses Buch wurde mit mineralölfreien Farben auf PEFC-zertifiziertem Papier aus nachhaltiger Waldwirtschaft gedruckt. Der Umwelt zuliebe verzichten wir zusätzlich auf die Einschweißfolie. Hergestellt in Deutschland.

Schreiben Sie uns:Falls Sie Anregungen, Wünsche und Kommentare haben, lassen Sie es uns wissen: [email protected].

Die vorliegende Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Alle Rechte vorbehalten. Die Verwendung der Texte und Abbildungen, auch auszugsweise, ist ohne die schriftliche Zustimmung des Verlags urheberrechtswidrig und daher strafbar. Dies gilt insbesondere für die Vervielfältigung, Übersetzung oder die Verwendung in elektronischen Systemen.

Es wird darauf hingewiesen, dass die im Buch verwendeten Soft- und Hardware-Bezeichnungen sowie Markennamen und Produktbezeichnungen der jeweiligen Firmen im Allgemeinen warenzeichen-, marken- oder patentrechtlichem Schutz unterliegen.

Alle Angaben und Programme in diesem Buch wurden mit größter Sorgfalt kontrolliert. Weder Autoren noch Verlag noch Übersetzer können jedoch für Schäden haftbar gemacht werden, die in Zusammenhang mit der Verwendung dieses Buches stehen.

5 4 3 2 1 0

Inhaltsverzeichnis

Vorwort zur 4. Auflage

Anmerkungen des Lektorats der deutschen Ausgabe

Vorwort zur 2. Auflage

Danksagung von Massimo Banzi

Danksagung von Michael Shiloh

In diesem Buch verwendete Konventionen

Verwendung von Codebeispielen

1Einleitung

Zielpublikum

Was ist Interaktionsdesign?

Was ist Physical Computing?

2Der Arduino-Weg

Prototyping

Tüfteln

Wir lieben Schrott!

Hacken von Spielzeug

Kooperation

3Die Arduino-Plattform

Die Arduino-Hardware

Die Software der Integrierten Entwicklungsumgebung (IDE)

Installation von Arduino auf deinem Computer

Installation der IDE: macOS

Konfigurieren der Treiber: macOS

Port-Identifizierung: macOS

Installation der IDE: Windows

Konfigurieren der Treiber: Windows

Port-Identifizierung: Windows

Installation der IDE: Linux

Konfigurieren der Treiber: Linux

Genehmigungserteilung an den seriellen Ports: Linux

Port-Identifizierung: Linux

4Jetzt geht es wirklich los mit Arduino

Anatomie eines interaktiven Gerätes

Sensoren und Aktoren

Blinkende LED

Reich mir den Parmesan

Arduino ist nicht für Feiglinge

Echte Tüftler schreiben Kommentare

Der Code, Schritt für Schritt

Was wir bauen werden

Was ist Elektrizität?

Einsatz eines Drucktasters zur Steuerung der LED

Wie funktioniert das?

Eine Schaltung, tausend Verhaltensweisen

5Erweiterte Ein- und Ausgaben

Der Einsatz anderer Ein/Aus-Sensoren

Selbst gebaute Schalter (DIY)

Lichtsteuerung mit PWM

Einsatz eines Lichtsensors statt des Drucktasters

Analoge Eingabe

Versuche mit anderen analogen Sensoren

Serielle Kommunikation

Antrieb größerer Lasten (Motoren, Lampen und dergleichen)

Komplexe Sensoren

Das Arduino-Alphabet

6Mit Processing eine Arduino-Lampe ins Netz bringen

Planung

Programmieren

Zusammenbau der Schaltung

So wird es zusammengebaut

7Die Arduino-Cloud

Arduino Cloud IDE

Project Hub

IoT Cloud

Funktionen der Arduino IoT Cloud

Arduino-Cloud-Tarife

8Automatisches Gartenbewässerungssystem

Planung

Testen der Echtzeituhr (RTC)

Testen der Relais

Elektronische Schaltpläne

Testen des Temperatur- und Feuchtigkeitssensors

Programmieren

Einstellen der Ein- und Ausschaltzeiten

Prüfung, ob es Zeit zum Ein- oder Ausschalten eines Ventils ist

Prüfen, ob es regnet

Zusammenfügen aller Teile

Zusammenbau der Schaltung

Das Proto-Shield

Das Layout deines Projekts auf dem Proto-Shield

Löten deines Projekts auf das Proto-Shield

Testen deines zusammengebauten Proto-Shields

Zusammenbau deines Projekts in einem Gehäuse

Testen des fertigen automatischen Gartenbewässerungssystems

Dinge, die du selbst probieren kannst

Einkaufsliste für das Bewässerungsprojekt

9Die Arduino-ARM-Familie

Was ist der Unterschied zwischen AVR und ARM?

Welchen Unterschied machen 32 Bit wirklich aus?

Was ist der Unterschied zwischen einem Mikrocontroller und einem Mikroprozessor?

Was ist besser: AVR oder ARM?

Vorstellung der auf dem Arduino ARM basierenden Boards

Spezielle Features

Betriebsspannung

Ansteuerungsstrom

Digital-Analog-Wandler

USB-Host

Die Nano- und MKR-Plattformen

10Kommunikation mit dem Internet via ARM: ein »Faustgruß« übers Internet

»Faustgruß« übers Internet

Wir präsentieren: MQTT – das »Message Queueing Telemetry Transfer«-Protokoll

Faustgruß übers Internet: die Hardware

Faustgruß übers Internet: MQTT Broker auf Shiftr.io

11Fehlerbehebung

Verstehen

Vereinfachung und Segmentierung

Ausschluss und Gewissheit

Testen des Arduino-Boards

Testen deiner Steckplatinen-Schaltung

Isolieren von Problemen

Probleme beim Installieren der Treiber in Windows

Probleme mit dem IDE in Windows

Identifizieren des Arduino-COM-Ports in Windows

Weitere Debugging-Verfahren

Online Hilfe bekommen

Anhang A: Die Steckplatine

Anhang B: Widerstände und Kondensatoren verstehen

Anhang C: Arduino-Kurzübersicht

Anhang D: Lesen von Schaltplänen

Index

Vorwort zur 4. Auflage

Massimo und Michael freuen sich darüber, viele Änderungen aus dem sich rasant entwickelnden Feld des Elektronik-Prototypings in dieser vierten Ausgabe von Arduino für Einsteiger unterbringen zu können.

In dieser Ausgabe finden sich zwei neue Kapitel: Kapitel 9 stellt die leistungsstärkere 32-Bit-ARM-Familie der Arduino-Boards vor, und Kapitel 10 beschreibt die integrierte Online-Entwicklungsumgebung von Arduino Create inklusive eines neuen Projekts: der Internet-Faustgruß.

Neben diesen neuen Kapiteln fanden weitere Aktualisierungen statt:

Die vierte Ausgabe ist für Version 2.0 der IDE geschrieben.

Die Installation der IDE ist jetzt einfacher, und es wurden Anleitungen für Linux aufgenommen.

Der Anhang schließt nun eine Übersicht über alle Arduino-Familien, -Boards und -Plattformen sowie einen Ratgeber zur richtigen Auswahl ein.

Das Kapitel zum Leonardo wurde durch ein Kapitel zum aktualisierten Arduino-Cloud-Service ersetzt, inklusive IoT Cloud und Project Hub.

Um allen Menschen gegenüber respektvoll zu sein, haben wir Änderungen an der Nomenklatur vorgenommen:

–SPI-Signalnamen folgen nun der Open-Source-Hardware-Resolution auf:

oshwa.org/a-resolution-to-redefine-spi-signal-names/

–Für Steckanschlüsse bestimmter Bauweise verwendet dieses Buch die Bezeichnung »männliche« bzw. »weibliche Stiftleiste«.

Im Laufe der Ausgaben wurden Abbildungen geändert und neue hinzugefügt. Die Autoren schätzen die Beiträge von Elisa Canducci, die die Illustrationen in der ersten und zweiten Ausgabe anfertigte, sowie die von Judy Aime’ Castro, die einige vorhandene Illustrationen überarbeitet und viele neue in der dritten Ausgabe hinzugefügt hat.

– Michael

Anmerkungen des Lektorats der deutschen Ausgabe

Für die Originalausgabe dieses Buchs bietet makershed.com ein Set an, das die meisten Komponenten zur Umsetzung der Buchbeispiele zusammenfasst. Allerdings fallen bei Bestellungen aus Europa besondere Versandkosten an. Auch SEGOR-electronics in Berlin (www.segor.de) bietet ein ähnliches Paket mit Komponenten an (in der Shop-Suche »Arduino Starterset« eingeben). Fragen zu diesem Set bitten wir an SEGOR-electronics zu richten.

Aus Gründen der besseren Lesbarkeit verzichtet die Übersetzung auf die gleichzeitige Verwendung der Sprachformen männlich, weiblich und divers. Sie nutzt stattdessen das generische Maskulinum. Dies impliziert keine Benachteiligung anderer Geschlechter, sondern ist im Sinne der sprachlichen Vereinfachung als geschlechtsneutral zu verstehen.

Vorwort zur 2. Auflage

Vor ein paar Jahren stand ich vor einer sehr interessanten Herausforderung: Designer das absolute Minimum an Elektronik zu lehren, damit sie interaktive Prototypen der von ihnen entworfenen Objekte bauen können.

Ich begann instinktiv, Elektronik auf dieselbe Weise zu unterrichten, wie ich selbst in der Schule gelehrt worden war. Später stellte ich fest, dass es einfach nicht so gut lief, wie ich es gern gehabt hätte, und ich erinnerte mich wieder daran, wie es war, im Unterricht zu sitzen, tödlich gelangweilt von all der Theorie, die mir um die Ohren gehauen wurde, ohne dass ich irgendeinen praktischen Nutzen darin sehen konnte.

Tatsächlich kannte ich mich bereits zur Schulzeit auf eine sehr erfahrungsbasierte Art und Weise in der Elektronik aus: sehr wenig Theorie, aber eine Menge praktische Übung.

Ich begann über den Prozess nachzudenken, durch den ich wirklich Elektronik erlernte:

Ich nahm jedes elektronische Gerät auseinander, das ich in die Finger bekam.

Ich lernte allmählich, was all diese Komponenten waren.

Ich fing an, mit ihnen herumzutüfteln, änderte einige der Anschlüsse in ihnen und schaute mir an, was mit dem Gerät geschah: normalerweise irgendetwas zwischen einer Explosion und einer Rauchwolke.

Ich begann, einige in Zeitschriften angebotene Bausätze zusammenzubauen.

Ich kombinierte Geräte, die ich gehackt hatte, und führte Bausätze und andere Schaltungen, die ich in Zeitschriften fand, neuen Anwendungen zu.

Als kleines Kind faszinierte mich stets, zu entdecken, wie Dinge funktionieren; deshalb nahm ich sie in der Regel auseinander. Diese Leidenschaft nahm zu, während ich jedes ungenutzte Objekt im Haus ins Visier nahm und es dann in seine Einzelteile zerlegte. Schließlich brachten Leute mir alle möglichen Geräte zum Sezieren. Meine größten Projekte in jener Zeit waren ein Geschirrspüler und ein früher Computer, der aus einem Versicherungsbüro kam und über einen riesigen Drucker, Elektronikkarten, magnetische Kartenleser und viele andere Teile verfügte, die sich als sehr interessant erwiesen und deren Zerlegung eine Herausforderung darstellte.

Nach einer Menge dieses Sezierens wusste ich, was elektronische Komponenten waren und so ungefähr, was sie taten. Darüber hinaus war mein Haus voll alter Elektronikzeitschriften, die mein Vater Anfang der 1970er-Jahre gekauft haben muss. Ich verbrachte Stunden damit, die Artikel zu lesen und mir die Schaltpläne anzuschauen, ohne besonders viel zu verstehen.

Das wiederholte Lesen der Artikel gemeinsam mit den beim Auseinandernehmen von Schaltungen gewonnenen Kenntnissen setzte langsam einen Lernprozess in Gang.

Ein großer Durchbruch kam zu einer Weihnacht, als mein Vater mir einen Bausatz schenkte, der für Teenager geeignet war, um Elektronik kennenzulernen. Jede Komponente war in einem Plastikwürfel untergebracht, der magnetisch mit anderen Würfeln zusammenschnappte und dadurch eine Verbindung herstellte; das elektronische Symbol war auf der Oberseite notiert. Ich hatte keine Ahnung, dass das Spielzeug auch ein wegweisendes Design aus Deutschland war, das Dieter Rams in den 1960er-Jahren entworfen hatte.

Mit diesem neuen Tool konnte ich schnell Schaltungen zusammenstellen und ausprobieren, um zu sehen, was passiert. Der Prototyping-Zyklus wurde immer kürzer.

Danach baute ich Radios, Verstärker, Schaltungen, die sowohl furchtbaren Krach als auch schöne Klänge erzeugten, Regensensoren und winzige Roboter.

Ich verbrachte viel Zeit mit der Suche nach einem englischen Wort, um die Methode der Arbeit ohne spezifischen Plan auszudrücken, also: mit einer bestimmten Idee beginnen und mit einem vollkommen unerwarteten Ergebnis enden. Schließlich kam »tinkering« dabei heraus, zu Deutsch »tüfteln« oder auch basteln, etwas flicken, herumspielen, herumpfuschen. Ich stellte fest, wie dieses Wort in vielen anderen Bereichen verwendet wurde, um eine bestimmte Vorgehensweise zu beschreiben und auch als Begriff für Leute, die sich aufmachten, etwas zu erkunden. Zum Beispiel wurde die Generation der französischen Regisseure, die die Nouvelle Vague ins Leben gerufen hatten, wurden im englischen Sprachraum »Tinkerer« genannt. Die beste Definition für das Tüfteln, die ich je gefunden habe, stammt von einer Ausstellung, die im Exploratorium in San Francisco stattfand (http://www.exploratorium.edu/tinkering):

Tinkering ist das, was passiert, wenn du etwas probierst, ohne genau zu wissen, wie, angeleitet durch Laune, Fantasie und Neugier. Wenn du »tüftelst«, gibt es keine Anleitung – aber es gibt auch kein Versagen, keinen richtigen oder falschen Weg der Durchführung. Es geht um das Herausfinden, wie Dinge funktionieren, und das Überarbeiten.

Seltsame Apparate und Maschinen, absolut nicht zusammenpassende Objekte funktionieren in Harmonie – das ist die Quintessenz von Tinkering.

Tinkering – Tüfteln – ist, ganz einfach gesprochen, ein Prozess, der Spiel und Neugier miteinander verschmilzt.

Von meinen frühen Experimenten her weiß ich, wie viel Erfahrung man benötigt, um eine Schaltung aufzubauen, die das tut, was man von ihr erwartet, wenn man mit den grundlegenden Komponenten beginnt.

Ein weiterer Durchbruch kam, als ich 14 war. Ich fuhr mit meinen Eltern nach London und verbrachte viele Stunden mit dem Besuch des Wissenschaftsmuseums. Dort war gerade ein neuer Flügel eröffnet worden, der sich Computern widmete, und indem ich eine Reihe angeleiteter Experimente durchführte, erlernte ich die Grundlagen binärer Mathematik und des Programmierens.

Dort wurde mir auch bewusst, dass Entwickler in vielen Anwendungen nicht mehr Schaltungen aus einfachen Komponenten bauten, sondern stattdessen mittels Mikroprozessoren eine Menge Intelligenz in ihre Produkte steckten. Software ersetzte viele Stunden elektronischen Designs und erlaubte einen kürzeren Tüftel-Zyklus.

Als ich zurückkam, begann ich Geld zu sparen, denn ich wollte einen Computer kaufen und Programmieren lernen.

Danach war mein erstes und wichtigstes Projekt der Einsatz meines nagelneuen ZX81-Computers für die Steuerung einer Schweißmaschine. Ich weiß, das klingt nicht gerade nach einem sehr spannenden Projekt, aber es bestand der Bedarf danach, und für mich war es eine großartige Herausforderung, da ich gerade erst das Programmieren erlernt hatte. Zu diesem Zeitpunkt wurde mir klar, dass das Schreiben von Codezeilen weniger Zeit erforderte als das Modifizieren komplexer Schaltungen.

Viele Jahre später entdeckte ich meine Leidenschaft dafür, Menschen, die keine Verbindung zu den Bereichen Elektronik oder Programmieren haben, auf dem Gebiet der Technik zu unterrichten. Zu lernen, wie digitale Technik funktioniert, ist unglaublich konstruktiv, um die heutige Welt zu verstehen und positiv zu beeinflussen.

– Massimo

Danksagung von Massimo Banzi

Dieses Buch ist Ombretta gewidmet.

Danksagung von Michael Shiloh

Dieses Buch ist meinem Bruder und meinen Eltern gewidmet.

Ich möchte zunächst einmal Massimo danken, dass er mich zur Arbeit an der dritten Ausgabe dieses Buches eingeladen hat und auch für die Einladung zu Arduino im Allgemeinen. Es ist mir eine wirkliche Ehre gewesen, und es hat mir Freude bereitet, an diesem Projekt mitzuwirken.

Brian Jepson für Anleitung, Übersicht, Ermutigung und Unterstützung. Frank Teng, der mich auf Trab hielt. Kim Cofer und Nicole Shelby für ihre wundervolle Arbeit beim Lektorat beziehungsweise bei der Produktion.

Meiner Tochter Yasmine dafür, dass sie so viel von mir hält, für ihre niemals endende Unterstützung und Ermutigung, meine Interessen zu verfolgen, und dafür, dass sie immer noch denkt, ich sei irgendwie cool, auch wenn ich ihr Vater bin. Ich hätte es nicht ohne ihre Unterstützung geschafft.

Zu guter Letzt danke ich meiner Partnerin Judy Aime’ Castro für die endlosen Stunden, die sie damit verbrachte, meine Kritzeleien in ansprechende Illustrationen zu verwandeln, für die Besprechung diverser Aspekte des Buches und für ihre grenzenlose Geduld mit mir. Auch ohne ihre Unterstützung hätte ich es nicht geschafft.

In diesem Buch verwendete Konventionen

Die folgenden typografischen Konventionen werden in diesem Buch verwendet:

Kursiv

Markiert neue Begriffe, URLs, E-Mail-Adressen, Dateinamen und Dateierweiterungen.

Feste Breite

Für Programmlisten sowie innerhalb von Absätzen zum Bezug auf Programmelemente wie Variablen oder Funktionsnamen, Datenbanken, Datentypen, Umgebungsvariablen, Anweisungen und Stichworte verwendet. Die dafür verwendete Schrifttype arbeitet mit Zeichen, die alle die gleiche Breite aufweisen, so wie die Zeichensätze vieler Terminalfenster.

Feste Breite Fettdruck

Zeigt Befehle oder anderen Text an, der vom Benutzer zeichengenau eingegeben werden sollte.

Feste Breite kursiv

Zeigt Text an, der durch vom Benutzer angegebene oder durch aus dem Zusammenhang bestimmte Werte ersetzt werden sollte.

Dieses Symbol markiert einen Tipp, eine Anregung oder einen allgemeinen Hinweis.

Dieses Symbol zeigt eine Warnung oder Vorsichtsmaßnahme.

Verwendung von Codebeispielen

Dieses Buch ist dafür vorgesehen, dir zu helfen, deine Vorhaben zu erledigen. Im Allgemeinen darfst du den Code in diesem Buch für deine Programme und Dokumentation verwenden. Du brauchst dich nicht bezüglich einer Genehmigung an uns zu wenden, es sei denn, du reproduzierst einen bedeutenden Teil des Codes. Das Schreiben eines Programms beispielsweise, das zahlreiche Brocken des Codes aus diesem Buch verwendet, erfordert keine Genehmigung. Der Verkauf oder Vertrieb einer CD-ROM mit Beispielen aus Make:-Büchern erfordert hingegen eine Genehmigung. Die Beantwortung einer Frage durch Zitieren aus diesem Buch und Angabe von Beispielcode erfordert keine Genehmigung. Die Integration eines erheblichen Teils von Beispielcode aus diesem Buch in der Dokumentation zu deinem Produkt erfordert wiederum eine Genehmigung.

Wir schätzen es, wenn ihr das Buch als Quelle angebt, fordern diese aber nicht. Eine Zuschreibung umfasst in der Regel den Titel, den Autor, den Verlag und die ISBN. Zum Beispiel: »Arduino – dein Einstieg, Übersetzung der 4. US-Auflage, von Massimo Banzi und Michael Shiloh, dpunkt. verlag GmbH. Copyright für die deutsche Ausgabe © 2023 dpunkt.verlag GmbH, ISBN Print: 978-3-86490-913-9«.

Wenn du der Ansicht bist, dass deine Nutzung von Code den Rahmen der fairen Nutzung übersteigt, wende dich gern an den Verlag der Originalausgabe unter [email protected].

1Einleitung

Arduino ist eine Open-Source-Physical-Computing-Plattform zur Verwirklichung interaktiver Projekte, die unabhängig oder mit dem Internet verbunden sind. Arduino war ursprünglich für Künstler, Designer usw. konzipiert, die Physical Computing in ihre Entwürfe integrieren wollten, ohne dafür erst Elektroingenieure werden zu müssen. Später wurde daraus die bevorzugte Plattform für buchstäblich Millionen von Menschen, die mithilfe digitaler Technik Innovationen vorantreiben wollten.

Die Arduino-Hardware und -Software sind quelloffen, d. h. Open Source. Die Open-Source-Philosophie fördert eine Community, die ihr Wissen großzügig teilt. Für Anfänger ist das toll, da Hilfe häufig schon in geografischer Nähe und online immer zur Verfügung steht, auf vielen verschiedenen Kompetenzniveaus und zu einer verblüffenden Bandbreite an Themen. Beispielprojekte werden nicht nur mit den Bildern des fertigen Projekts präsentiert, sondern umfassen Anleitungen für den Eigenbau oder als Startpunkt für die Integration in deine Weiterentwicklung oder verwandte Projekte.

Die auf den Namen »Integrated Development Environment« (Integrierte Entwicklungsumgebung; IDE) hörende Arduino-Software ist kostenlos. Du kannst sie auf www.arduino.cc herunterladen. Die Arduino-IDE basiert auf der Programmiersprache Processing, die entwickelt wurde, um Künstlern bei der Kreation von Computerkunst zu helfen, ohne dass sie erst Softwareentwickler werden müssen (http://www.processing.org). Die Arduino-IDE kann auf Windows, macOS und Linux laufen.

Das Arduino-Uno-Board ist kostengünstig (rund 23 €) und gewöhnlichen Anfängerfehlern gegenüber recht tolerant. Wenn du es irgendwie schaffst, die Hauptkomponente des Arduino Uno zu beschädigen, lässt sie sich für gerade mal 4 € austauschen.

Das Arduino-Projekt wurde in einer Bildungsumgebung entwickelt und ist ein sehr beliebtes Lehrmittel. Dieselbe Open-Source-Philosophie, die die Community schuf, die großzügig Informationen, Antworten und Projekte teilt, führt dazu, dass auch Lehrmethoden, Lehrpläne und andere Informationen geteilt werden.

Da die Arduino-Hard- und -Software quelloffen sind, kannst du das Arduino-Hardwaredesign herunterladen und deinen eigenen bauen oder ihn als Startpunkt für dein eigenes Projekt verwenden, das vom Design her auf Arduino basiert (oder diesen integriert), oder du benutzt es nur, um zu verstehen, wie Arduino funktioniert. Mit der Software kannst du ebenso vorgehen.

Arduino ist für den einfachen Gebrauch vorgesehen, und dieses Buch soll Anfängern ohne Vorerfahrung helfen, direkt mit Arduino loszulegen.

Zielpublikum

Dieses Buch wurde für Anfänger geschrieben – Leute, die lernen wollen, etwas mit Elektronik und Programmieren zu erschaffen, ohne einen technischen Hintergrund zu haben. Deshalb versucht es, Dinge auf eine Weise zu erklären, die manchen Ingenieur sicher in den Wahnsinn treiben würde. Einer von ihnen bezeichnete die einführenden Kapitel der ersten Ausgabe übrigens als »alberne Flausen«. Das ist genau der Punkt. Seien wir ehrlich: Etwas gut zu können und etwas gut erklären zu können, sind zwei Paar Stiefel. Wenn es Flausen sind, die Millionen von Menschen etwas verständlich machen und sie dadurch befähigen, dann haben wir hoffentlich massenhaft Flausen im Kopf.

Dieses Buch ist nicht als Lehrbuch über Elektronik oder Programmieren gedacht, dennoch wirst du beim Lesen etwas zu Elektronik und über Programmieren lernen.

Als Arduino allmählich populär wurde, fiel mir auf, wie alle möglichen Experimentatoren, Bastler und Hacker begannen, ihn zum Schaffen schöner und verrückter Objekte einzusetzen. Mir wurde bewusst, dass ihr alle auf eure eigene Art und Weise Künstler und Designer seid, und daher ist dieses Buch auch für euch.

– Massimo

Arduino baut auf der Dissertation von Hernando Barragán über die Wiring-Plattform auf, die er während des Studiums bei Casey Reas und Massimo am Interaction Design Institute Ivrea (IDII) schrieb.

Was ist Interaktionsdesign?

Arduino wurde aus der Taufe gehoben, um Interaktionsdesign zu lehren, eine Design-Disziplin, die das Prototyping in den Mittelpunkt ihrer Methodologie stellt. Es gibt viele Definitionen für Interaktionsdesign, aber eine, die wir bevorzugen, lautet:

Interaktionsdesign ist das Design jedes beliebigen interaktiven Erlebnisses.

Heutzutage beschäftigt sich Interaktionsdesign mit der Gestaltung bedeutungsvoller Erlebnisse zwischen uns (Menschen) und Objekten. Es ist eine gute Möglichkeit, um die Entwicklung schöner – und vielleicht sogar kontroverser – Erfahrungen zwischen uns und Technik zu erforschen. Interaktionsdesign fördert Design durch einen schrittweisen Prozess, basierend auf Prototypen zunehmender Realitätsnähe. Diese Vorgehensweise – auch Teil mancher Arten konventionellen Designs – lässt sich mit dem Einschluss des Prototypings in Technologie erweitern, insbesondere Prototyping mit Elektronik.

Das spezifische Feld des mit Arduino verbundenen Interaktionsdesigns wird häufig Physical Computing (oder Physikalisches Interaktionsdesign) genannt.

Was ist Physical Computing?

Physical Computing nutzt Elektronik zum Aufbau neuer und innovativer Geräte. Es schließt das Design interaktiver Objekte ein, die mittels Sensoren und Aktoren, deren Verhalten über eine in einem Mikrocontroller (ein kleiner Computer auf einem einzelnen Chip) laufende implementierte Software gesteuert wird, mit Menschen kommunizieren können.

In der Vergangenheit bedeutete der Einsatz von Elektronik, dass man sich ständig mit Ingenieuren herumschlagen musste und Schaltungen nur mit einer kleinen Komponente nach der anderen baute; diese Probleme hielten kreative Leute davon ab, direkt mit dem Medium herumzuspielen. Die meisten Tools waren für Ingenieure gedacht und erforderten umfassende Kenntnisse.

In den vergangenen Jahren sind Mikrocontroller billiger und einfacher in der Anwendung geworden. Gleichzeitig sind Computer schneller und leistungsstärker geworden, was das Herstellen besserer (und einfacherer) Entwicklungstools ermöglichte.

Mit Arduino haben wir es geschafft, Neulingen diese Tools ein Stück näherzubringen, da die Leute bereits nach nur einem oder zwei Workshop-Tagen oder mithilfe dieses Buchs damit beginnen können, etwas zusammenzubauen. Mit Arduino kann ein Anfänger die Grundlagen der Elektronik und Sensoren sehr schnell kennenlernen und kann ohne großen Aufwand mit dem Bau von Prototypen beginnen.

2Der Arduino-Weg

Der Arduino-Weg ist eine Philosophie, die darauf basiert, Dinge zu tun, statt darüber zu reden. Er ist eine ständige Suche nach schnelleren und leistungsstärkeren Methoden, bessere Prototypen zu bauen. Wir haben viele Prototyping-Techniken erforscht und Wege entwickelt, mit unseren Händen zu denken.

Klassische Technik vertraut auf ein striktes Verfahren, um von A nach B zu kommen; der Arduino-Weg erfreut sich an der Möglichkeit, sich unterwegs zu verlaufen und stattdessen C zu finden.

Der Arduino-Weg ist der Prozess des Herumtüftelns, den wir so liebgewonnen haben – das Spielen mit dem Medium auf eine ergebnisoffene Art und Weise und das Auffinden des Unerwarteten. Bei dieser Suche nach Wegen, bessere Prototypen zu bauen, haben wir eine Reihe von Softwarepaketen ausgewählt, die uns ständige Modifikationen im Software- und Hardwarebereich ermöglichen.

Die nächsten Abschnitte stellen einige Philosophien, Ereignisse und Pioniere vor, die auf dem Arduino-Weg für Inspiration gesorgt haben.

Prototyping

Prototyping ist im Kern des Arduino-Wegs verankert: Wir machen Dinge und bauen Objekte, die mit Objekten, Menschen und Netzwerken interagieren. Wir streben danach, einen einfacheren, schnelleren und billigeren Weg des Prototypings zu finden.

Viele Anfänger, die zum ersten Mal mit Elektronik zu tun haben, denken, sie müssen lernen, alles von Grund auf aufzubauen. Das ist Energieverschwendung: Eigentlich willst du nur möglichst schnell die Bestätigung, dass etwas funktioniert, um motiviert zu sein, einen Schritt weiter zu gehen – oder besser noch jemand anderen zu motivieren, dir eine Menge Bares zu geben, diesen nächsten Schritt zu tun.

Deshalb haben wir das opportunistische Prototyping entwickelt: Warum Zeit und Energie mit dem Bau von Grund auf verbringen, einem Prozess, der Zeit und tiefgreifende technische Kenntnisse erfordert, wenn wir fertige Geräte nehmen und diese hacken können, um die von großen Unternehmen und guten Ingenieuren bereits erledigte harte Arbeit auszunutzen?

Tüfteln

Wir glauben, dass es ganz wichtig ist, mit Technik zu spielen, direkt auf Hardware und in Software verschiedene Möglichkeiten zu erkunden, manchmal ohne ein klar umrissenes Ziel.

Die Wiederverwendung vorhandener Technik ist eine der besten Methoden des Tüftelns. Billiges Spielzeug oder alte, ausrangierte Geräte nehmen und hacken, damit sie etwas Neues tun, ist oftmals der beste Weg zu großartigen Ergebnissen.

Wir lieben Schrott!

Menschen werfen heutzutage eine Menge Technik weg: alte Drucker, Computer, merkwürdige Büromaschinen, technische Ausrüstung und sogar eine Menge militärisches Zeug. Es gab immer einen großen Markt für diese überflüssig gewordene Technik, insbesondere unter jungen und/oder ärmeren Makern und jenen, die gerade erst loslegten. Dieser Markt wurde in Ivrea offensichtlich, wo wir Arduino entwickelten. Die Stadt war mal der Hauptsitz der Firma Olivetti. Sie stellte seit den 1960er-Jahren Computer her; Mitte der 1990er warfen sie alles auf die Müllkippen der Gegend. Diese sind voll von Computerteilen, Elektronikkomponenten und merkwürdigen Geräten aller Art. Wir haben dort zahllose Stunden verbracht, für ein paar Euro alle möglichen Apparate gekauft und sie in unsere Prototypen eingepasst. Wenn du tausend Lautsprecher für sehr wenig Geld kaufen kannst, dann kommt am Ende ganz sicher irgendeine Idee dabei raus. Sammle Schrott und wühle ihn durch, bevor du etwas von Grund auf neu aufbaust.

Hacken von Spielzeug

Spielzeug ist eine fantastische Quelle billiger Technik zum Hacken und Wiederverwenden. Mit der Flut Tausender billiger Hightech-Spielzeuge aus China, kannst du mit miauenden Plastikkatzen und ein paar Lichtschwertern schnell Ideen entwickeln.

Ich habe das einige Jahre gemacht, um meinen Studenten klarzumachen, dass Technik nichts Furchteinflößendes hat und auch nicht schwierig zu begreifen ist. Eine meiner Lieblingsquellen ist die Broschüre »Low Tech Sensors and Actuators« von Usman Haque und Adam Somlai-Fischer (http://lowtech.propositions.org.uk). Meiner Ansicht nach ist in dem Handbuch diese Methode perfekt beschrieben, und ich nutze es ständig.

– Massimo

Kooperation

Die Kooperation der Nutzer ist eines der Hauptprinzipien in der Arduino-Welt – über das Forum auf forum.arduino.cc helfen sich Leute aus aller Welt beim Erkunden der Plattform. Wir haben auch eine Website mit dem Namen »Project Hub« eingerichtet, wo Nutzer ihr Projekt dokumentieren und es anderen Nutzern zum Nachbau zur Verfügung stellen (https://create.arduino.cc/projecthub). Es ist toll, zu sehen, wie viel Informationen diese Leute im Web bereitstellen, damit alle es nutzen können.

3Die Arduino-Plattform

Arduino besteht aus zwei wesentlichen Teilen: einem Arduino-Board, die Hardware, auf der du arbeitest, wenn du deine Objekte baust, und der Arduino Integrated Development Environment oder IDE (Integrierte Entwicklungsumgebung), die Software, die du auf deinem Computer betreibst. Du benutzt die IDE zum Erstellen eines Sketchs (ein kleines Computerprogramm), das du auf das Arduino-Board hochlädst. Der Sketch sagt dem Board, was es tun soll.

Vor nicht allzu langer Zeit bedeutete die Arbeit an der Hardware den Bau von Schaltungen von Grund auf, unter Einsatz hunderter verschiedener Komponenten mit fremdartigen Namen wie Widerstand, Kondensator, Induktor, Transistor und so weiter. Jede Schaltung war für die Ausführung einer bestimmten Anwendung verdrahtet, und eine Änderung der Schaltung erforderte das Zerschneiden von Drähten, das Löten von Anschlüssen und vieles mehr.

Mit dem Auftauchen digitaler Technik und Mikroprozessoren wurden diese Funktionen, die einmal mit Drähten implementiert wurden, durch Software ersetzt. Software lässt sich leichter modifizieren als Hardware. Mit wenigen Tastatureingaben kann man die Logik eines Gerätes radikal verändern und zwei oder drei Versionen in derselben Zeit ausprobieren, die zum Löten einiger Widerstände nötig wäre.

Die Arduino-Hardware

Das Arduino-Board ist eine kleine Mikrocontroller-Platine – eine kleine Schaltung (die Platine), der einen ganzen Computer auf einem kleinen Chip (der Mikrocontroller) enthält.

Dieser Computer ist mindestens tausend Mal weniger leistungsstark als das MacBook, das ich zum Schreiben dieser Zeilen verwende, aber er ist erheblich billiger und sehr nützlich für den Bau interessanter Geräte.

– Massimo

Schau dir die Mitte des Arduino-Uno-Boards an: Dort siehst du ein rechteckiges, schwarzes Kunststoffteil mit 28 »Beinen« (oder möglicherweise ein winziges quadratisches Kunststoffteil, wenn du die SMD-Ausführung hast) – dieser Chip ist der ATmega328, das Herzstück deines Boards.

Tatsächlich gibt es eine Vielfalt an Arduino-Boards, aber das weitaus am häufigsten anzutreffende ist der hier beschriebene Arduino Uno. In Kapitel 9 bieten wir eine kurze Übersicht zur gesamten Arduino-Familie inklusive der Unterschiede der ARM-Familie gegenüber den AVR-Boards.

Wir (das Arduino-Team) haben auf diesem Board alle Komponenten angeordnet, die für die korrekte Funktion des Mikrocontrollers und für die Kommunikation mit deinem Computer benötigt werden. Die Version des in diesem Buch am häufigsten verwendeten Boards ist der Arduino Uno, der sich am einfachsten nutzen lässt und sich am besten zum Lernen eignet. Fast alles, über das wir sprechen werden, bezieht sich auf alle Arduinos, inklusive der neuesten, aber auch der früheren Versionen.

In Abb. 3–1 siehst du, dass der Arduino auf der Ober- und der Unterseite eine Reihe von Streifen mit einer Menge Kennzeichnungen aufweist. Diese Streifen sind die Anschlüsse, die zum Anschließen von Sensoren und Aktoren verwendet werden. (Ein Sensor erkennt etwas in der physischen Welt und wandelt es in ein Signal um, das ein Computer verstehen kann, während ein Aktor ein Signal eines Computers in eine Handlung in der physischen Welt umwandelt. Du lernst weiter hinten in diesem Buch mehr zu Sensoren und Aktoren.)

Auf den ersten Blick können all diese Anschlüsse etwas verwirrend wirken. Hier ist eine Erklärung zu den Eingabe- und Ausgabe-Pins, deren Anwendung du in diesem Buch erlernen wirst. Mach dir keine Sorgen, wenn du nach dem Lesen dieser Zeilen immer noch verwirrt bist – in diesem Buch gibt es viele neue Konzepte, und du wirst etwas Zeit brauchen, dich damit vertraut zu machen. Wir wiederholen die Erläuterungen an anderer Stelle immer mal wieder, und sie werden besonders dann einen Sinn ergeben, sobald du beginnst, Schaltungen zu bauen, und die Ergebnisse siehst.

14 digitale I/O-(Eingangs-/Ausgangs-)Pins, nummeriert 0–13

Diese Pins können entweder Eingänge oder Ausgänge sein. Eingänge werden zum Lesen von Informationen von Sensoren verwendet, während Ausgänge zum Steuern von Aktoren genutzt werden. Du bestimmst die Richtung (ein oder aus) im Sketch, den du in der IDE erstellst. Digitale Eingänge können nur einen von zwei Werten lesen, und digitale Ausgänge können nur einen von zwei Werten (HIGH und LOW) ausgeben.

6 analoge Ein-Pins (Pins 0–5)

Die analogen Eingangs-Pins werden zum Lesen von Spannungsmessungen von analogen Sensoren verwendet. Im Gegensatz zu digitalen Eingängen, die nur zwischen zwei verschiedenen Niveaus (HIGH und LOW) unterscheiden können, können analoge Eingänge 1.024 verschiedene Spannungsniveaus messen.

6 analoge Aus-Pins (Pins 3, 5, 6, 9, 10 und 11)

Das hier sind faktisch sechs der digitalen Pins, die eine dritte Funktion ausführen können: Sie können eine analoge Ausgabe liefern. Wie bei den digitalen I/O-Pins kannst du angeben, was der Pin in deinem Sketch bewirken soll.

Das Board kann vom USB-Port deines Computers, über die meisten USB-Ladegeräte oder einen Wechselstrom-Adapter (9 Volt werden empfohlen, 2,1-mm-Hohlstecker, Pluspol am Innenstift) mit Strom versorgt werden. Wenn Arduino Strom über den Stromanschluss zugeführt wird, wird es diesen verwenden, und wenn am Stromanschluss kein Strom fließt, verwendet Arduino Strom von der USB-Buchse. Am sichersten ist es, sowohl Strom am Stromanschluss als auch an der USB-Buchse zu haben.

Abb. 3–1Der Arduino Uno

Die Software der Integrierten Entwicklungsumgebung (IDE, vom Englischen »Integrated Development Environment«)

Die IDE ist ein spezielles Programm, das auf deinem Computer läuft und es dir ermöglicht, Sketches für das Arduino-Board in einer einfachen Sprache zu schreiben, die der Programmiersprache Processing nachempfunden ist. Der Zauber beginnt, wenn du die Schaltfläche anklickst, die den Sketch auf das Board lädst: Der von dir geschriebene Code wird in die Sprache C übersetzt (die im Allgemeinen von einem Anfänger recht schwer zu nutzen ist) und an den AVR-GCC-Compiler geleitet, einem wichtigen Bestandteil der Open-Source-Software, der die abschließende Übersetzung in die vom Mikrocontroller verstandene Sprache vornimmt. Dieser letzte Schritt ist ziemlich wichtig, weil Arduino hier dein Leben erleichtert, indem die meisten Komplexitäten des Programmierens von Mikrocontrollern verborgen werden.

Der Programmierzyklus in Arduino sieht im Grunde wie folgt aus:

Verbinde dein Board mit einem USB-Port deines Computers.

Schreib einen Sketch, der das Board zum Leben erweckt.

Lade diesen Sketch über die USB-Verbindung auf das Board und warte ein paar Sekunden auf den Neustart des Boards.

Schau zu, wie das Board den von dir geschriebenen Sketch ausführt.

Installation von Arduino auf deinem Computer

Zum Programmieren des Arduino-Boards musst du zuerst die IDE durch Herunterladen der betreffenden Datei von der Arduino-Website installieren (https://www.arduino.cc/en/software). Wähle die richtige Version deines Betriebssystems. (Für Windows wählst du die Option Win 7 and Newer.) Auf der nächsten Seite der Website kannst du entscheiden, ob du die Arduino-IDE finanziell unterstützen möchtest, aber du kannst auch einfach die Schaltfläche »JUST DOWNLOAD« anklicken. Speichere die Datei und fahre dann mit den entsprechenden Anweisungen in den folgenden Abschnitten fort.

www.arduino.cc stellt eine der bedeutendsten Anlaufstellen im Web rund um den Arduino dar. Auf der Website findest du viele Informationen und Download-Links, ein Online-Forum und den Arduino-Store. Einige Inhalte sind in deutscher Sprache verfügbar. Wird in diesem Buch der Arduino-Store oder die Arduino-Website genannt, ist diese Adresse gemeint

Installation der IDE: macOS

Sobald das Herunterladen der Datei beendet ist, wird sie je nach Browsereinstellungen entweder automatisch entpackt oder du musst sie manuell entpacken, in der Regel durch Doppelklick.

Ziehe die Arduino-Anwendung in deinen Anwendungen-Ordner.

Konfigurieren der Treiber: macOS

Der Arduino Uno verwendet einen vom macOS-Betriebssystem bereitgestellten Treiber, sodass es nichts zu installieren gibt.

Nun, da die IDE installiert ist, verbinde deinen Arduino Uno mittels USB-Kabel mit deinem Mac.

Die grüne LED auf dem Board mit der Kennzeichnung PWR sollte aufleuchten, und die gelbe LED mit der Kennzeichnung L sollte zu blinken beginnen.

Du siehst möglicherweise ein Pop-up-Fenster, das dir meldet, dass eine neue Netzwerkschnittstelle erkannt worden ist.

Wenn das passiert, klicke auf die Systemeinstellung Netzwerk, und wenn sie sich öffnen, klicke auf Anwenden. Der Uno wird als Not Configured angezeigt, funktioniert aber einwandfrei. Verlasse die Systemeinstellungen.

Jetzt, da du die Software konfiguriert hast, musst du den korrekten Port für die Kommunikation mit dem Arduino Uno wählen.

Port-Identifizierung: macOS

Aktiviere die Arduino-IDE, entweder über den Anwendungen-Ordner oder mithilfe von Spotlight.

Wähle im Tools-Menü der Arduino-IDE Serial Port und wähle dann den Port, der mit /dev/cu.usbmodem oder /dev/tty.usbmodem beginnt. Hinter dem Port-Namen steht wahrscheinlich auch Arduino/Genuino Uno. Beide Ports beziehen sich auf dein Arduino-Board, und es macht keinen Unterschied, welchen du wählst.

Abb. 3–2 zeigt die Liste der Ports.

Abb. 3–2Die Liste serieller Ports unter macOS in der Arduino-IDE

Du hast es fast geschafft! Abschließend musst du prüfen, ob Arduino für den Typ des von dir verwendeten Boards konfiguriert ist.

Wähle im Tools-Menü der Arduino-IDE Board und dann Arduino Uno. Wenn du ein anderes Board hast, musst du diesen Board-Typ wählen (der Name des Boards ist neben dem Arduino-Symbol aufgedruckt).

Glückwunsch! Deine Arduino-Software ist installiert, konfiguriert und einsatzbereit. Du kannst zu Kapitel 4 gehen.

Wenn du bei einem dieser Schritte Probleme hast, schau in Kapitel 11 zur Fehlerbehebung nach.

Installation der IDE: Windows

Sobald das Herunterladen der Datei beendet ist, öffne mit einem Doppelklick den Installer.

Dir wird eine Lizenz gezeigt. Lies die Lizenz durch, und wenn du ihr zustimmst, klicke auf die Schaltfläche I Agree.

Es wird dir eine Liste zu installierender Komponenten angezeigt, und automatisch werden alle ausgewählt. Behalte die Auswahl bei und klicke auf Next.

Du wirst um die Auswahl eines Installationsordners gebeten, und der Installer macht automatisch einen Vorschlag. Sofern du keinen guten Grund gegen diesen hast, akzeptiere den Vorschlag und klicke auf Install.

Der Installer zeigt während des Entpackens und Installierens der Dateien den Fortschritt an.

Nach dem Installieren der Dateien öffnet sich ein Fenster und bittet um Erlaubnis zum Installieren der Treiber. Klicke auf Install.

Sobald der Installer fertig ist, klicke zum Beenden Schließen.

Konfigurieren der Treiber: Windows

Nun, da die IDE installiert ist, verbinde deinen Arduino Uno mittels USB-Kabel mit deinem Computer.

Die grüne LED auf dem Board mit der Kennzeichnung PWR sollte aufleuchten, und die gelbe LED mit der Kennzeichnung L sollte zu blinken beginnen.

Das Fenster des Hardware-Assistenten öffnet sich, und Windows sollte automatisch die korrekten Treiber finden.

Wenn du bei einem dieser Schritte Probleme hast, schau dir »Probleme beim Installieren der Treiber in Windows« auf Seite 222 in Kapitel 11 an.

Jetzt, da der Treiber konfiguriert worden ist, musst du den korrekten Port für die Kommunikation mit dem Arduino Uno wählen.

Port-Identifizierung: Windows

Aktiviere die Arduino-IDE, entweder mit einem Desktop-Shortcut oder aus dem Startmenü heraus.

Wähle im Tools-Menü in der Arduino-IDE den seriellen Port. Du siehst einen oder mehrere COM-Ports mit unterschiedlichen Nummern. An einem der Ports steht wahrscheinlich Arduino/Genuino Uno hinter dem Namen des Ports. Das ist der zu wählende Port.