Die Installation prüfen

‌Als Erstes musst du Software installieren, mit der wir gleich arbeiten werden. Sieh dazu bitte in Anhang A, in dem das Vorgehen dazu erklärt wird. In der Installation ist die IDE (Integrated Development Environment) enthalten, ein Programm, um einen Quellcode zu schreiben und diesen dann in »Maschinensprache« zu übersetzen. Im Grunde genommen ist eine IDE eine Textbearbeitung, die Programmierbefehle farbig markiert.

Nachdem du die Installation (Anhang A) durchgeführt hast, kannst du deinen Arduino über USB-Kabel mit dem Computer verbinden und gleich programmieren. Zuerst musst du in deiner IDE den richtigen Arduino einstellen. Wenn du den empfohlenen Arduino Uno benutzt, musst du unter Tools|Board den Arduino auswählen, siehe dazu folgende Abbildung.

Danach musst du noch den richtigen Port einstellen‌: Zieh den Arduino Uno ab (falls du ihn bereits angeschlossen hattest), sieh dir unter Tools|Serial Port die Ports an und notier sie dir. Danach steckst du den Arduino Uno ein. Den Port, der neu hinzugekommen ist, musst du auswählen. Jetzt kannst du endlich programmieren.

  Unser erstes Programm

Unser erstes Programm soll lediglich zeigen, dass der Arduino korrekt verbunden ist.

Diesen Code (den Quellcode) musst du in der IDE eingeben und dann auf den Pfeil oben links klicken. Wenn dann in der schwarzen Textbox Done (schwarzes Feld im unteren Bereich der IDE) steht, ist der Arduino korrekt eingestellt, ansonsten muss du die Anleitung oben wiederholen oder im Anhang A nachsehen. Ein Programm für den Arduino, der sogenannte Sketch‌, besteht immer aus zwei Teilen: dem »Setup« und der »Loop«. Der Code, der im Setup ‌steht, wird einmal beim Starten beziehungsweise beim Resetten des Controllers ausgeführt.

Der Code in der Loop‌ ‌wird dagegen in einer Endlosschleife‌‌ ausgeführt. Der Quellcode, den du selbst schreibst, kommt dabei in die geschweiften Klammern. Warum das so ist, kannst du später in diesem Kapitel im Abschnitt »Wie Funktionen funktionieren« nachlesen.

Unser erstes Programm mit einer richtigen Funktion soll eine LED ansteuern und sie anschalten, später soll sie blinken.

Bei einem Arduino sind alle Ausgänge als sogenannte Pins konfiguriert. Das heißt, dass du jeden Pin ‌einzeln ansteuern kannst. Die Pins sind die kleinen Metallkontakte in den schwarzen Buchsen des Arduino (Uno). Häufig genutzte Pins sind hervorgehoben.

Neben jedem Pin ist eine Nummer, über die du ihn ansteuern kannst. In dem Beispiel verwende ich Pin 13, da daran im Arduino Uno bereits eine LED verbaut ist. Diesen Code musst du wie beim Beispiel auf den Arduino laden und schon leuchtet die LED grün. Oben im Code kannst du erkennen, dass der Befehl pinMode eine Funktion ‌ist. In den Klammern werden der Funktion Parameter‌ übergeben. Parameter kann man als Informationen ansehen, die die Funktion zum Arbeiten benötigt. Hier ist der erste Parameter der Pin, der zweite der Zustand. Dies kann Output (Ausgang) sein oder Input (Eingang), den wir aber erst im Abschnitt »Das Lesen von Eingängen« benötigen.

Ausgänge‌ schalten immer etwas, beispielsweise LEDs, Eingänge‌ lesen immer etwas, z.B. Tasten. Eine Funktion wird immer mit einem Semikolon (;) abgeschlossen, damit der Übersetzer weiß, dass der Befehl zu Ende ist. Der Übersetzer, der sogenannte Compiler‌‌, übersetzt den Quellcode in Maschinensprache, also in das Dualsystem (dies sind die Einsen und Nullen, mit denen der Computer arbeitet und von denen du vielleicht schon einmal gehört hast), damit es der Mikrocontroller verstehen kann. Der Befehl pinMode() ist notwendig, damit der Arduino weiß, wie der Pin zu benutzen ist. Der zweite Befehl, digitalWrite(), schaltet dann den Pin an. Bei dem Arduino Uno liegen 5 Volt an. Bei digitalWrite() kannst du bei dem zweiten Parameter entweder HIGH angeben, der PIN führt also Strom, oder LOW, der PIN ist ausgeschaltet.