Was ist Arduino und wozu dient es? Denken Sie darüber nach, Arduino in Ihrem Projekt zu verwenden, sind sich aber nicht sicher, ob es das Richtige für Sie ist? Haben Sie sich jemals gefragt, warum Arduino so beliebt ist? Fragst du dich „Was ist überhaupt Arduino?“ Haben Sie in letzter Zeit von diesem Ding namens Arduino gehört? Haben Sie vielleicht einige Projekte gesehen, die einen Arduino verwenden? In diesem Artikel erklären wir Ihnen, was Arduino ist und wofür es ist.
Was ist Arduino und wozu dient es?
Der beste Weg, um zu erklären, was ein Arduino ist, besteht darin, mit dem zu beginnen, wofür Sie es verwenden können. Einfach ausgedrückt ist ein Arduino ein Werkzeug zur Steuerung von Elektronik. Denken Sie an einen Bleistift. Ein Bleistift ist ein Werkzeug, mit dem Sie Dinge schreiben können. Sie müssen etwas schreiben, um einen Bleistift greifen zu können. Gleiche Idee mit Arduino. Aber Arduino ist ein Werkzeug zur Steuerung von Elektronik.
Okay, lassen Sie uns zwei allgemeine Gruppen von „Elektronikzeug“ definieren. Wir haben Tickets und das wären elektronische Geräte, die Informationen sammeln. Wir haben auch Ausgänge, das wären elektronische Geräte, die Dinge tun.
Als Eingaben können Sie sich alle Arten von Sensoren vorstellen: Temperatursensoren, Lichtsensoren, Berührungssensoren, Flexsensoren, Feuchtigkeitssensoren, Infrarotsensoren, Distanzsensoren, um nur einige zu nennen. Arduino-Eingänge können sich diese Sensoren als Geräteeingänge vorstellen, und diese Arten von Sensoren können von einem Arduino-Board gelesen werden.
Jetzt wären die Ausgänge Dinge wie Gleichstrommotoren, Schrittmotoren, Servomotoren, Magnetspulen, LCD-Bildschirme, LED-Anzeigeleuchten, Lautsprecher und elektrische Gegenstände, die in der Welt irgendeine Wirkung haben.
So kann Arduino verwendet werden, um Eingänge zu lesen und Ausgänge zu steuern. Das kann der Arduino, aber wie funktioniert der Arduino?
Wenn wir also über Arduinos sprechen, sprechen wir wirklich über drei Dinge: Arduino-Hardware, Arduino IDE und Arduino-Code.
Arduino-Hardware
Zuerst haben wir die physische Komponente von Arduino, die Arduino-Boards sind. Es gibt viele verschiedene Arten von Arduino-Boards. Wenn jemand Arduino-Boards sagt, kann dies mehrere verschiedene Boards bedeuten.
Ein sehr beliebtes Arduino-Board heißt Arduino UNO.
Alle Arduinos haben eines gemeinsam: Sie verfügen alle über einen Mikrocontroller. Ein Mikrocontroller ist im Grunde ein wirklich kleiner Computer.
Wenn Sie also lernen, wie man Arduino verwendet, lernen Sie, wie man einen Mikrocontroller verwendet. Der Mikrocontroller ermöglicht es uns, diese verschiedenen Eingänge zu lesen und diese verschiedenen Ausgänge zu steuern.
Wenn jemand Arduino-Board sagt, spricht er über etwas Physisches. Es ist eine Leiterplatte und hat einige elektrische Komponenten.
Arduino-Software
Der Arduino ist mehr als nur Hardware, er ist auch Software.
Es gibt ein Ding namens Arduino-IDE (Integrierte Entwicklungsumgebung). Dies ist eine Softwareanwendung, die Sie auf Ihren Computer herunterladen und dann zum Programmieren des Arduino verwenden.
Es ist völlig kostenlose Software und recht einfach zu bedienen. Es sieht einem Texteditor sehr ähnlich. In der Arduino IDE schreiben Sie Ihren Code, der tatsächlich auf das Arduino-Board geladen wird.
Arduino-Code
Der dritte Teil dieses Arduino-Trifecta ist der Arduino-Code. Der Code, den Sie in die Arduino-IDE schreiben, wird letztendlich in den Mikrocontroller geladen, der sich auf diesen Arduino-Boards befindet.
Der von Ihnen geschriebene Arduino-Code wird als Sketch bezeichnet. Der Arduino-Code selbst ist im Grunde ein Derivat der Programmiersprachen C und C++, jedoch mit einigen Arduino-spezifischen Funktionen und Strukturen. Wenn Sie also einen Arduino programmieren, programmieren Sie im Grunde in den Programmiersprachen C und C++.
Das sind also die drei Komponenten, die im Grunde das ausmachen, was „Arduino“ ist und was es ungefähr tut.
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Warum ist Arduino so beliebt?
Denken Sie daran, dass wir gesagt haben, dass die Schlüsselkomponente eines Arduino-Boards der Mikrocontroller ist. Heutzutage sind Mikrocontroller traditionell ziemlich kompliziert zu bedienen. Die Bedienungsanleitung zum einen ist locker über 300 Seiten lang und vollgepackt mit tonnenweise Fachjargon.
Was die Schöpfer von Arduino taten, war, die Verwendung von Mikrocontrollern so einfach wie möglich zu machen. Anstatt also nur Elektroingenieure und Informatiker mit Mikrocontrollern zu arbeiten, kann jetzt fast jeder die Hände schmutzig machen und anfangen, Dinge zu bauen.
Wie haben sie Mikrocontroller benutzerfreundlich gemacht? Gehen wir zurück zu diesem Arduino-Trifecta. Erstens ist das Arduino-Board selbst auf Benutzerfreundlichkeit ausgelegt. Sie können es mit einem einfachen USB-Kabel an Ihren Computer anschließen, nicht wie ein spezielles Kabel, das normalerweise zum Anschließen eines Mikrocontrollers benötigt wird.
Das Anschließen elektrischer Komponenten an den Mikrocontroller ist mit einem Arduino-Board ebenfalls sehr einfach, da sie diese Plastiklöcher um den Umfang der Platine herum haben. Sie werden Header genannt und um ein elektrisches Bauteil mit dem Mikrocontroller zu verbinden, stecken Sie das Bauteil einfach in die Löcher, es ist buchstäblich so einfach.
Und unser Arduino hat auch einen eingebauten externen Stromanschluss, so dass er, wenn er nicht an den Computer angeschlossen ist, immer noch mit einem Akku betrieben werden kann. Aus diesem Grund ist die Hardwareseite einfach, aber die Arduino IDE ist auch auf Benutzerfreundlichkeit ausgelegt. Es gibt viele integrierte Entwicklungsumgebungen, aber die Arduino IDE ist auf Einfachheit ausgelegt.
Es gibt keinen Schnickschnack, der Ihnen im Weg steht, es ist eigentlich nur ein einfaches Fenster, in dem Sie den Code schreiben. Und um den Code, den Sie in die Arduino IDE geschrieben haben, zu laden, drücken Sie einfach eine Taste und er wird geladen.
Arduino Load Button Schließlich hat der Arduino-Code selbst spezifische Funktionen zum Lesen von Eingängen und Steuern von Ausgängen. Wenn Sie einen Mikrocontroller direkt programmieren würden, würden Sie ständig im Benutzerhandbuch nach sehr spezifischen Informationen zur Steuerung verschiedener Dinge suchen.
Die Arduino-Sprache hat diese Komplexität erheblich reduziert, indem sie einfache Programmierfunktionen erstellt hat. Außerdem gibt es viele Bibliotheken mit Arduino-Code, die Sie installieren und verwenden können, und diese Bibliotheken machen es einfach, alle Arten von Komponenten zu verwenden, damit sie nicht mit verschiedenen Sensoren interagieren, um Tonnen von verschiedenen Ausgängen zu steuern.
Die Arduino-Hardware ist also einfach, die Arduino-IDE ist einfach und der Code selbst ist viel einfacher zu verstehen (als zu versuchen, einen Standard-Mikrocontroller zu programmieren). Das ist ein großer Teil des Grundes, warum das Arduino so beliebt ist.
Ein weiterer Grund, warum das Arduino so beliebt ist, ist, dass es viele Leute verwenden, was bedeutet, dass es viele Beispiele gibt, mit denen man arbeiten kann.
Auch das Arduino-Board selbst ist Open-Source-Hardware. Das bedeutet, dass es zwar eine Firma namens Arduino gibt, die Arduino-Boards herstellt und die Arduino IDE unterstützt, aber auch viele andere Unternehmen, die Arduino-kompatible Boards herstellen, die auch in der Arduino IDE programmiert werden können. Es gibt eine großartige Hardware und einen großartigen Ökosystem-Code, mit dem man arbeiten kann.
Schließlich ist die Arduino-Hardware im Allgemeinen recht günstig und trägt auch dazu bei, dass sie beliebt bleibt.
Ist Arduino das Richtige für Ihr Projekt?
Hier ist also eine gute Faustregel: Hat Ihr Projekt einen Eingang und einen Ausgang und benötigen Sie eine einfache Logik zwischen den beiden? Vielleicht haben Sie beispielsweise einen Temperatursensor (Eingang) und wenn der Messwert des Temperatursensors über einem bestimmten Schwellenwert (Logik) liegt, möchten Sie einen Lüfter (Ausgang) einschalten.
Es kann auch mehrere Ein- und Ausgänge haben. Zum Beispiel könnten wir so etwas haben wie „Wenn die Temperatur in diesem Bereich liegt und die Zeit jetzt ist und die Sonne nicht scheint, dann möchten Sie einen Lichtschalter am Radio einschalten und diesen Hebel in seine ursprüngliche Position bringen .“
Wenn Ihr Projekt also dieser Grundidee folgt, die Ein- und Ausgänge hat und Sie diese steuern müssen, dann ist Arduino wahrscheinlich eine gute Wahl. Jetzt erwähnen wir, dass Arduino einen Mikrocontroller verwendet.
Ein Mikrocontroller ist wie ein kleiner Computer. Wenn Ihr Projekt also große Eingabeströme wie Videoaufnahmen oder große Berechnungen umfasst, ist Arduino wahrscheinlich nicht die richtige Wahl für Sie.
Könnten Sie möglicherweise einen Arduino für diese Art von Anwendungen verwenden? Vielleicht, aber dafür gibt es geeignetere Technologien.
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Wir hoffen sehr, dass Sie sich jetzt entschieden haben und sind gespannt, was Sie mit dem Arduino machen können. Wir hoffen, dass dieser Artikel für Sie nützlich war und laden Sie ein, auf unserer Website nach weiteren Artikeln und Tutorials wie diesem zu suchen.
