Im ersten Kapitel des Tutorials geht es zunächst einmal darum, die benötigten Bauteile zu beschaffen und die Entwicklungsumgebung entsprechend einzurichten für das eigentliche Programmieren.
Anschaffung
Wie bei vielen anderen Rechnern gibt es auch beim Arduino eine Vielzahl unterschiedlicher Varianten. Ich habe mich bei meinem Erstkauf für einen Arduino Uno entschieden. Dieser ist ein guter Kompromiss aus günstigem Anschaffungspreis und Funktionsumfang. Mit dem Arduino Uno kann man so ziemlich die meisten Standard-Bastelprojekte im Maker-Bereich realisieren.
Hardware
Um beim Basteln flexibler zu sein, verwende ich hier die Board-Variante mit dem ATmega328 im DIP-Gehäuse. Bei diese Variante ist der Mikrocontroller steckbar auf der Platine aufgesetzt und nicht fest verlötet. So kann man ihn einfach tauschen, falls beim Basteln mal was schief geht und der Controller abraucht, ohne dass man gleich das ganze Board wegwerfen muss. Ist mir tatsächlich schon passiert. 😉
Bei Reichelt zum Beispiel erhält man diese Variante aktuell für günstige 23 €:
Sie kommt in einer schnöden Box ohne großartiges Zubehör.
Ausgepackt findet man darin den Rechner auf einer kleinen Kunststoffhalterung, sowie eine kurze Anleitung mit Sicherheitshinweisen und ein paar nette Aufkleber mit denen man sich zur Open-Source- und Maker-Community bekennen kann.
Für die Programmierung und die Stromversorgung reicht zum Start zunächst ein einfaches USB-Kabel mit USB-2.0-Aschluss Typ A und Typ B.
IDE einrichten
Für den Einstieg in die Programmierung ist die Arduino-Homepage eine gute Anlaufstelle.
https://www.arduino.cc/en/Guide
Dort gibt es weitere Links zur Installation der Arduino IDE und weitere Informationen zum Einstieg in die Welt von Arduino. Zum Start ist es empfehlenswert, die IDE über den für das Betriebssystem passenden Installer zu installieren, dadurch werden die benötigten Treiber gleich bereitgestellt.
Man kann nun den Arduino über das USB-Kabel an den PC anschließen. Die Power-LED rechts neben dem UNO-Schriftzug auf dem Board sollte nun grün leuchten und die LED L orange blinken. Damit läuft auf dem Arduino bereits ein Programm. Um sich zu vergewissern, dass der Arduino korrekt vom Betriebssystem erkannt wurde, kann man in Windows noch einen Blick auf den Gerätemanager werfen. Dort sollte der Arduino bei den COM-Anschlüssen als Gerät auftauchen:
Wenn alles geklappt hat, ist es nun an der Zeit sich die IDE einmal anschauen. Nach Start des Programms kann man als erstes Beispiel das Blink-Programm öffnen, welches bereits auf dem Arduino läuft.
Das erste Programm
Um zu überprüfen, ob die IDE korrekt funktioniert, soll in dem Programm der Blinktakt angepasst werden. Die Dauer der Ein- und Ausschaltzeit wird am Ende des Programms in den folgenden Zeilen festgelegt:
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(1000); // wait for a second
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(1000); // wait for a second
}
Es soll ein kurzes Blinken mit längerer Pausenzeit eingestellt werden. Dazu ändert man den Wert der ersten Delay-Funktion auf 100 und den Wert der zweiten Delay-Funktion auf 2000:
// the loop function runs over and over again forever
void loop() {
digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // turn the LED on (HIGH is the voltage level)
delay(100); // wait for a second
digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); // turn the LED off by making the voltage LOW
delay(2000); // wait for a second
}
Nun muss das geänderte Programm noch auf den Arduino gespielt werden. Dazu ist zunächst sicherzustellen, dass in der IDE die korrekte Zielhardware ausgewählt ist. Dazu müssen im Untermenü Werkzeuge das korrekte Board und der korrekte Port ausgewählt sein:
Danach kann man durch einen einfachen Klick auf den Menüpunkt hochladen das Programm auf den Arduino spielen:
Während des Hochladens leuchten einige zusätzliche Kontroll-LEDs auf dem Arduino kurz auf. Nach einigen Sekunden sollte die LED L in dem neuen Takt blinken. Damit ist das erste eigene Programm erfolgreich auf den Arduino überspielt.