Arduino für Kids (eBook)
202 Seiten
MITP Verlags GmbH & Co. KG
978-3-7475-0650-9 (ISBN)
- Einfacher Einstieg in die Welt der Mikrocontroller-Programmierung
- LEDs zum Leuchten bringen, Morsezeichen absetzen, einen Handventilator bauen und selbst eine Tastatur entwickeln
- Mit vielen Tipps zur Durchführen eigener Projekte und zur Fehlersuche
In diesem Buch lernst du Schritt für Schritt und leicht verständlich, wie du mit dem Arduino UNO R3 Mikrocontroller spannende kleine Projekte realisieren und selbst programmieren kannst.
Du lernst zum Beispiel, wie du LEDs zum Leuchten bringst und Morsezeichen absetzt. Dann geht es richtig zur Sache: Du kannst mit Sensoren Messwerte erfassen oder mit Motoren Bewegung erzeugen. Baue zum Beispiel einfach einen kleinen Ventilator und einen Timer, der nach 30 Sekunden ein akustisches Signal aussendet. Am Ende des Buches lernst du sogar, wie man selbst eine Tastatur entwickelt und mithilfe des integrierten Speichers eine Blackbox wie bei einem Flugzeug konstruiert.
Viele Tipps zum Lesen von Quellcode anderer Entwickler und zur Fehlersuche geben dir Inspiration, eigene Ideen zu verwirklichen. Eine Anleitung zur Codeverwaltung sorgt dafür, dass du nicht den Überblick über deine Sketche verlierst. Durch Fragen und Aufgaben am Ende jedes Kapitels erhältst du zusätzlich jede Menge Anregungen.
Die Projekte im Buch:- Mehrfarbige LEDs blinken lassen
- Morsezeichen abgeben
- Spiel »Der heiße Draht«
- Text mit dem Arduino senden
- Debuggen mit System
- Eine LED-Lichterkette basteln
- Einen Handventilator bauen
- Einen Servo-Motor nutzen
- Eine Sekundenuhr entwickeln
- Stromstärke und Stromspannung messen
- Einen kleinen Webserver mit dem Arduino entwickeln
- Tastaturfunktionen mit dem Arduino Leonardo
- Sicherheitstoken für Passwörter
- C++ als Herz des Arduino
- Deine Sketches mit Git verwalten
- Eine Blackbox wie in einem Flugzeug konstruieren
Schaltpläne in Farbe zum Download unter www.mitp.de/0649
Eine Übersicht über die Materialien, die du benötigst, findest du in Anhang C.
Systemvoraussetzungen: Windows, Linux und MacOS X
Ab 12 Jahre, aber auch für Erwachsene, die eine wirklich einfache Einführung suchen.
Erik Schernich beschäftigt sich seit über zehn Jahren mit Arduinos und Softwareentwicklung, hat einen Masterabschluss in Chemie und ist derzeit als wissenschaftlicher Mitarbeiter an der TU Braunschweig tätig.
Cover 1
Impressum 4
Inhalt 5
Einleitung 9
Was ist ein Mikrochip? 9
Und was ist jetzt ein Mikrocontroller? 10
Und was ist dann ein Arduino? 10
Wie programmiert man? 10
Materialien 12
Der erste Anfang 12
Widerstände 13
Eine Schaltung mit einer mehrfarbigen LED 15
Zusammenfassung 16
Ein paar Aufgaben 17
Kapitel 1: Blinke, blinke, kleine LED 19
Die Installation prüfen 20
Unser erstes Programm 21
Wie bekommt man die LED zum Blinken? 23
Variablen und was es damit auf sich hat 24
Unser zweites Programm: Lichtspiel mit LEDs 26
Wie Funktionen funktionieren 28
Das Lesen von Eingängen 30
If und Else: Wenn das nicht klappt, mache das 31
Bedingungen in der Praxis 33
Unser drittes Programm: Morsen 34
Die Hardware anschließen 34
Die Software 36
Unser viertes Programm: Der heiße Draht 37
Zuerst die Variablen und Funktionen 39
Zeit messen 41
Das Ergebnis ausgeben 42
Switch: Die passende Reaktion auslösen 42
While: Eine Schleife ausführen 45
Zusammenfassung 46
Ein paar Fragen … 46
… und ein paar Aufgaben 47
Kapitel 2: Der Arduino spricht 49
Einen ersten Text senden 50
Schnittstelle auf Frequenz initialisieren 50
Gib etwas aus! 51
Debuggen 51
Befehle senden 54
Zusammenfassung 58
Zwei Fragen … 58
… und eine Aufgabe für heute: 58
Kapitel 3: Sensoren – Schnittstellen zur Welt 59
Ein Sensor, was ist das eigentlich? 60
LEDs leuchten lassen 61
Analoge Eingänge 62
Analoge Ausgabe 64
LEDs schwächer werden lassen 65
Transistoren 67
Zusammenfassung 69
Ein paar Fragen … 70
… und ein paar Aufgaben 70
Kapitel 4: Motoren – Bewegung mit dem Arduino 71
DC-Motor – Spaß mit Umdrehungen 72
Ein Handventilator 72
Den Motor effizient steuern 74
Servos 76
Ein 30-Sekunden-Timer 78
Zusammenfassung 80
Ein paar Fragen … 81
… und ein paar Aufgaben 81
Kapitel 5: LCD – Infos direkt am Arduino 83
Was bedeutet eigentlich LCD? 84
Hallo Welt! 86
Ein Befehl für den Compiler: define 87
Zusammenfassung 88
Ein paar Fragen … 88
… und ein paar Aufgaben 88
Kapitel 6: Messungen mit dem Multimeter 89
Was ist ein Multimeter? 89
Messungen bei Gleichstrom 91
Messung der Stromstärke 93
Messung der Widerstände 95
Wir untersuchen das Poti 95
Den Widerstand messen 96
Durchgangsmessung 98
Zusammenfassung 99
Ein paar Fragen … 99
… und ein paar Aufgaben 100
Kapitel 7: Arduino online 101
HTML – Das Tor zum Internet 102
»Netz, wir brauchen Netz« 103
Zusammenfassung 106
Ein paar Fragen … 107
… und ein paar Aufgaben 107
Kapitel 8: Tastatur mit dem Arduino Leonardo 109
Erste Schritte mit dem Leonardo 110
Eine LED zum Leuchten bringen 111
Tastatur-Emulation 111
Die erste kleine Tastatur 113
Ein Sicherheitstoken 115
Zusammenfassung 117
Ein paar Fragen … 117
… und ein paar Aufgaben 117
Kapitel 9: Ein Blick hinter die IDE 119
C++, das Herz des Arduinos 120
Den Hintergrund der IDE betrachten 121
Was ist ein Terminal? 122
Im Terminal navigieren 123
Ein Programm auf den Arduino übertragen 125
Den Code kompilieren 125
Linken 126
Upload 127
AVR-Programmieren 127
Quellcode vom Arduino auf AVR anpassen 128
Boolesche Algebra 130
Zusammenfassung 132
Ein paar Fragen … 133
… und ein paar Aufgaben 133
Kapitel 10: Git – Schatztruhe für deinen Code 135
Unser Beispielsketch 136
Versionskontrolle mit Git 136
Der Unterschied zwischen Commits und Änderungen 137
Weiter geht es mit unserem Repository 138
Teilen deines Codes im Internet 144
Deinen Code dokumentieren 147
Zusammenfassung 148
Ein paar Fragen … 149
… und ein paar Aufgaben 149
Kapitel 11: Quellcode anderer Entwickler lesen 151
Die Dokumentation 152
Der mysteriöse Quellcode 152
Zusammenfassung 155
Ein paar Fragen … 155
… und eine Aufgabe 155
Kapitel 12: Vergiss mein nicht – Nutzung des EEPROM 157
Allgemeines zum EEPROM 157
Was könnte man mit dem EEPROM programmieren? 159
Projekt: Blackbox 159
Zusammenfassung 167
Ein paar Fragen … 168
… und ein paar Aufgaben 168
Anhang A: Installation der Programme 169
Installation der IDE 169
Installation von Git 170
Anhang B: Referenz 171
C++-Referenz 171
Operatoren 173
Variablen und Datentypen 175
Definition von Funktionen 176
Symbole 177
I/O-Funktionen 178
Terminal-Referenz (inkl. AVR-GCC) 180
Git-Referenz 180
Anhang C: Die Materialliste 183
Anhang D: Antworten zu den Fragen 185
Kapitel 1 185
Fragen 185
Antworten 186
Kapitel 2 187
Frage 187
Antwort 187
Kapitel 3 187
Fragen 187
Antworten 188
Kapitel 4 188
Fragen 188
Antworten 189
Kapitel 5 189
Fragen 189
Antworten 190
Kapitel 6 190
Fragen 190
Antworten 191
Kapitel 7 191
Fragen 191
Antworten 192
Kapitel 8 192
Fragen 192
Antworten 192
Kapitel 9 193
Fragen 193
Antworten 193
Kapitel 10 194
Fragen 194
Antworten 194
Kapitel 11 195
Fragen 195
Antworten 195
Kapitel 12 196
Fragen 196
Antworten 196
Stichwortverzeichnis 199
Erscheint lt. Verlag | 22.8.2023 |
---|---|
Sprache | deutsch |
Themenwelt | Mathematik / Informatik ► Informatik |
ISBN-10 | 3-7475-0650-X / 374750650X |
ISBN-13 | 978-3-7475-0650-9 / 9783747506509 |
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