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Mit einer aufstrebenden Community, die immer leicht verständliche und unterhaltsame Projekte erstellt, werden Ihnen nie die Ideen ausgehen, was Sie mit einem Arduino-Mikrocontroller-Board machen können.

Der wichtigste Teil eines jeden Arduino-Projekts ist jedoch der Code, der alles ausführt. Die richtige Programmierung Ihres Arduino ist der Schlüssel zu einem ordnungsgemäß funktionierenden Elektronikprojekt. Aber wie codiert man Arduino?

Was ist ein Arduino?

Arduino ist eine Open-Source-Prototyping-Plattform. Es ist einfach zu bedienen, verfügt über einen GPIO-Header zum Anschließen von Sensoren und anderen elektronischen Komponenten und hat eine relativ einfache Programmiersprache. Die Platinen sind in verschiedenen Formen und Größen erhältlich, von so klein wie dem Arduino Nano für einsetzbare Projekte bis hin zum Arduino Mega 2560 für Projekte mit mehr Hardware. Lesen Sie unsere

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Arduino Anfängerleitfaden für weitere Informationen auf der Plattform.

Wie man einen Arduino programmiert

Das Programmieren eines Arduino ist so einfach wie das Einstecken von Hardware in einen. Alles, was Sie brauchen, ist ein Arduino-Board, ein geeignetes USB-Kabel (überprüfen Sie, welche Art von USB-Anschluss Ihr Arduino hat) und einen Computer, um loszulegen. Sie verwenden die auf C++ basierende Arduino-Programmiersprache.

Es hat zwar eine herunterladbare IDE, können Sie auch Ihren Webbrowser verwenden, um Arduino zu codieren. Denken Sie daran, dass Sie den Arduino Agent installieren müssen, wenn Sie die browserbasierte IDE verwenden – Wenn Sie es zum ersten Mal versuchen, werden Sie aufgefordert, den Agent herunterzuladen und zu installieren, bevor Sie dazu gelangen können Kodierung.

Komponenten eines Arduino-Programms

Arduino-Programme werden Sketches genannt. Sie werden normalerweise in zwei Hauptfunktionen geschrieben:

  • aufstellen(): Diese Funktion wird nur einmal pro Arduino-Startzyklus ausgeführt. Das bedeutet, dass alle Initialisierungen, Deklarationen oder Einstellungen innerhalb dieser Funktion durchgeführt werden.
  • Schleife(): Diese Funktion wiederholt sich immer wieder, solange Ihr Arduino Strom hat. Der größte Teil des Funktionscodes wird in dieser Methode geschrieben.

Wie bei jedem anderen Programm oder Skript werden alle wichtigen Bibliotheken und Werte vor den beiden oben genannten Funktionen deklariert und importiert. Basierend auf Ihren Anforderungen können Sie weitere Funktionen hinzufügen, wenn Sie möchten.

Sie können den Serial Monitor verwenden, um die Daten anzuzeigen, die Ihr Arduino über die serielle USB-Verbindung sendet. Der serielle Monitor wird auch für die Interaktion mit dem Board über Ihren Computer oder andere fähige Geräte verwendet. Es enthält auch einen seriellen Plotter, der Ihre seriellen Daten zur besseren visuellen Darstellung plotten kann.

Verwenden von Basiskomponenten mit Arduino

Wir werden ein kleines Setup machen, bei dem der Arduino die Eingabe einer Taste lesen und eine LED aufleuchten kann, je nachdem, ob sie gedrückt ist oder nicht. Bevor wir jedoch zum Codieren kommen, müssen wir unsere Hardware verkabeln. Sie benötigen die folgenden Artikel:

  • Druckknopf
  • LED
  • 10 kΩ Widerstand
  • 220Ω Widerstand

Folgen Sie dem Schaltplan unten, um alles richtig anzuschließen. Achten Sie besonders auf den GPIO-Pin (General Purpose Input Output), mit dem jeder Draht auf der Arduino-Platine verbunden ist.

Sobald die gesamte Hardware verkabelt ist, kopieren Sie den folgenden Code und fügen Sie ihn in die Online-IDE ein. Sie finden Kommentare im gesamten Code, um besser zu erklären, was jeder Teil tut.

#definieren LED_PIN 8 // LED-Pin definieren
#definieren BUTTON_PIN 7 // Definieren Sie den Button-Pin
//Jetzt initialisieren wir die LED und die Taste in der Setup-Funktion
Leereaufstellen(){
pinMode(LED_PIN, AUSGANG);
pinMode(BUTTON_PIN, EINGANG);
}
//Das folgende Snippet wiederholt den Schaltflächenstatus und ändert sich 
// LED-Status auf HIGH (ein), wenn die Taste gedrückt wird (HIGH)
LeereSchleife(){
Wenn (digitalLesen(BUTTON_PIN) == HOCH) {
digitalWrite(LED_PIN, HOCH);
 }
anders {
digitalWrite(LED_PIN, NIEDRIG);
 }
}

Der Arduino hat jedoch mehr zu bieten als nur LEDs und Tasten. Lassen Sie uns einen fortgeschritteneren Code durchgehen, der stattdessen einen Abstandssensor und einen Summer integriert.

Verwendung eines Ultraschallsensors mit Arduino

Ihr Arduino kann Sensordaten lesen und entsprechend seiner Umgebung interagieren. Wir werden einen HC-SR04-Ultraschall-Entfernungsmesssensor und einen Summer an die Platine anschließen, um einen Näherungsalarm auszulösen.

So sieht der Code aus; Sie finden durchgehend zeilenweise Erklärungen.

// Deklarieren der HC-SR-04- und Buzzer-Pins
konstint TRIG_PIN = 6;
konstint ECHO_PIN = 7;
konstint LED_PIN = 3;
konstint DISTANCE_THRESHOLD = 50;
//Variablen zur Entfernungsberechnung
schweben Dauer_us, Distanz_cm;


// Pin-Modi einstellen und Serial Monitor initialisieren
Leereaufstellen(){
Seriell.Start (9600);
pinMode(TRIG_PIN, AUSGANG);
pinMode(ECHO_PIN, EINGANG);
pinMode(LED_PIN, AUSGANG);
}


LeereSchleife(){
// 10-Mikrosekunden-Impuls zum TRIG-Pin erzeugen
digitalWrite(TRIG_PIN, HOCH);
VerzögerungMikrosekunden(10);
digitalWrite(TRIG_PIN, NIEDRIG);


// Impulsdauer vom ECHO-Pin messen
 dauer_us = PulsEin(ECHO_PIN, HOCH);
// Berechne die Entfernung
 Abstand_cm = 0.017 * Dauer_us;


Wenn(Abstand_cm < DISTANCE_THRESHOLD)
digitalWrite(LED_PIN, HOCH); // LED einschalten
anders
digitalWrite(LED_PIN, NIEDRIG); // LED ausschalten


//Drucken Sie den Wert an Serial Monitor
Seriell.drucken("Distanz: ");
Seriell.drucken(Abstand_cm);
Seriell.println(" cm");
Verzögerung(500);
}

Wie führe ich ein Arduino-Programm aus?

Jetzt, da Sie mit der Hardware und dem Code fertig sind, ist es an der Zeit, den Code auf Ihren Arduino hochzuladen. Folge diesen Schritten.

  1. Drücke den Verifizieren Häkchen-Schaltfläche, um Ihren Code zu kompilieren und sicherzustellen, dass er fehlerfrei ist.
  2. Wählen Sie das Arduino-Board und das entsprechende aus KOM Port aus dem Dropdown-Menü.
  3. Drücke den Hochladen Schaltfläche und warten Sie, bis der Code hochgeladen ist.

Sobald Sie auf die Schaltfläche Hochladen klicken, sehen Sie im schwarzen Konsolenfenster darunter Aktivitäten. Vorausgesetzt, Ihr Arduino funktioniert und ist richtig verbunden, wird Ihr Code hochgeladen und Sie können mit dem Testen Ihres Projekts beginnen.

Mikrocontroller können Spaß machen

Mikrocontroller wie Arduino sind eine großartige Möglichkeit, in die Welt der DIY-Elektronik einzusteigen. Arduino für Kinder ist eine besonders tolle Aktivität. Sobald Sie lernen, Arduino zu programmieren, eröffnen sich leistungsfähigere Boards wie der Raspberry Pi völlig eine andere Welt der Möglichkeiten in Bezug darauf, was Sie mit nur wenigen grundlegenden Sensoren und einigen Linien bauen können von Code.