Erik Bartmann - Mit Arduino die elektronische Welt entdecken

Wo habe ich nur meine Notizen hingelegt?

Sind sie auch auf dem neuesten und aktuellsten Stand?

Jetzt kann ich nicht mal meine eigene Schrift lesen!

Wie kann ich meine Notizen meinem Freund geben, der auch an meiner Programmierung interessiert ist?

Das Problem ist die Trennung von Programmiercode und Notizen, die dann keine Einheit bilden. Wenn die Notizen verloren gehen, wird es für dich unter Umständen schwierig, alles noch einmal zu rekonstruieren. Und jetzt stell dir deinen Freund vor, der absolut keine Ahnung hat, was du mit deinem Code erreichen wolltest. Da muss eine andere Lösung her: Du kannst innerhalb deines Codes Anmerkungen beziehungsweise Hinweise hinterlegen, und das genau an der Stelle, für die sie gerade relevant sind. So hast du alle Informationen genau da, wo sie benötigt werden.

Schau dir das folgende Beispiel aus einem Programm an:

int ledPinRotAuto = 7; // Pin 7 steuert rote LED (Autoampel) int ledPinGelbAuto = 6; // Pin 6 steuert gelbe LED (Autoampel) int ledPinGruenAuto = 5; // Pin 5 steuert grüne LED (Autoampel) ...

Hier werden Variablen deklariert und mit einem Wert initialisiert. Zwar sind recht aussagekräftige Namen ausgewählt, doch ich denke, es ist sinnvoll, noch einige kurze ergänzende Anmerkungen anzuführen. Hinter der eigentlichen Befehlszeile wird ein Kommentar eingefügt, der durch zwei Schrägstriche‌ (Slashes) eingeleitet wird. Warum ist das notwendig? Ganz einfach: Der Compiler versucht, alle Befehle zu interpretieren und auszuführen. Nehmen wir einmal den ersten Kommentar:

Pin 7 steuert rote LED (Autoampel)

Es handelt sich um einzelne Elemente eines Satzes, die der Compiler jedoch nicht versteht, da es sich nicht um Anweisungen handelt. Es kommt bei dieser Schreibweise zu einem Fehler beim Kompilieren des Codes. Die beiden //‌ maskieren jetzt aber diese Zeile und teilen dem Compiler mit: Hey, Compiler, alles, was nach den beiden Schrägstrichen folgt, ist nicht für dich relevant, du kannst es getrost ignorieren. Es handelt sich um eine Gedankenstütze des Programmierers, der sich die einfachsten Sachen nicht über einen längeren Zeitraum (> 10 Minuten) merken kann. Sei etwas nachsichtig mit ihm! Mittels dieser Schreibweise wird ein einzeiliger Kommentar eingefügt.

Wenn du über mehrere Zeilen etwas schreiben möchtest, beispielsweise etwas, das deinen Sketch in groben Zügen beschreibt, kann es lästig sein, vor jede Zeile zwei Schrägstriche zu positionieren. Aus diesem Grund gibt es die mehrzeilige Variante, die folgendermaßen aussieht:

/* Autor: Erik Bartmann Scope: Ampelsteuerung Datum: 10.12.2020 HP: https://erik-bartmann.de/ */

Dieser Kommentar hat eine einleitende Zeichenkombination /* und eine abschließende Zeichenkombination */. Alles, was sich zwischen diesen beiden Tags (ein Tag‌ ist eine Markierung, die zur Kennzeichnung von Daten benutzt wird, die eine spezielle Bedeutung haben) befindet, wird als Kommentar angesehen und vom Compiler ignoriert. Alle Kommentare werden von der Arduino-Entwicklungsumgebung mit der Farbe Grau versehen, um sie sofort kenntlich zu machen.

So, das also ist die Klaviatur, auf der zu zukünftig zu spielen hast, wenn du Sketche schreiben möchtest. In diesem Kapitel habe ich dir zugegebenermaßen ziemlich abstrakt vermittelt, welche Methoden zum Einsatz kommen, um einer Maschine eindeutig zu sagen, was sie tun soll. Du wirst das Gelesene nun in den Bastelprojekten anwenden. Dabei wächst dein Wissen durch den praktischen Einsatz dieser Methoden. Ich rate dir, ab und zu in diesem Kapitel noch einmal nachzuschlagen, um dein Wissen zu verinnerlichen.

Im vorherigen Kapitel hast du einiges nützliches grundlegendes Wissen über das Programmieren erfahren, die dir später beim Umsetzen deiner Ideen sicherlich helfen wird. In diesem Kapitel möchte ich dir eine praktische Möglichkeit vorstellen, immer wieder benötigte elektrische wie elektronische Bauteile auf einer Platine unterzubringen, die du später für deine Bastelprojekte und Arduino-Projekte gut gebrauchen kannst. Diese Platine ist kein Muss, stellt jedoch in bestimmten Situationen eine Erleichterung für den Aufbau elektronischer Schaltungen dar.

Solltest du bisher noch nicht viel Erfahrung mit dem Löten haben, dann empfehle ich dir, zunächst mit einfachen Bastelprojekten aus diesem Buch zu starten, dort einige Erfahrungen beim Löten und beim Zusammenbauen elektrischer und elektronischer Bauteile zu sammeln und dann später das Arduino-Discoveryboard zu bauen. Es bedeutet zunächst einige Arbeit, erspart dir später aber viele Stunden, weil du nicht immer wieder neu Bauteile zusammenbauen musst.

In der folgenden Abbildung zeige ich dir schon einmal die fertige Platine, die ich dir in diesem Kapitel vorstellen möchte und deren Bau ich ausführlich beschreiben werde. Sie zeigt mehrere Komponenten, die auf einer Lochrasterplatine‌ verlötet wurden, um schnellstmöglich und sicher verschiedene Bauteile verfügbar zu haben. Ich habe diese Platine Arduino-Discoveryboard‌ getauft.

Abb. 1:Das Arduino-Discoveryboard

Die Idee hatte ich, als ich zum x-ten Male mehrere Potentiometer zur Ansteuerung der analogen Eingänge des Arduino benötigte, um damit den Analog-Monitor zu realisieren. Jedes Mal musste ich für diverse Bastelprojekte die erforderlichen Potentiometer aus meiner Grabbelkiste suchen, sie an die Spannungsversorgung anschließen und die Schleiferkontakte dann endgültig mit den analogen Eingängen A0 bis A5 verbinden. Das stellt eigentlich kein größeres Problem dar, doch wenn man die ganze Sache zum wiederholten Male machen muss, ist das lästig. Wenn dann noch Taster oder Schalter hinzukommen, ist es komfortabel, alles an einem Platz zur Verfügung zu haben. Alles, was du dazu benötigest, sind eine ruhige Hand und die Bauteile, die ich gleich aufliste. Versuch nicht allzu verbissen, genau das Discoveryboard zu bauen, das ich hier vorstelle. Nimm es als Anregung, dein eigenes Discoveryboard zu entwerfen, eigene Anordnungen oder andere Bauteile auf einer Platine unterzubringen.

Für das Arduino-Discoveryboard benötigen wir die folgenden Bauteile:

Tabelle 1: Bauteilliste
Bauteil	Bild
Mikrotaster 3x (mit farbiger Kappe)
Widerstand 10KΩ 6x
Widerstand 330Ω 14x
Potentiometer 10KΩ 3x
LC-Display-I²C 1x
Bargraph z.B. Kingbright DC-10EWA 1x
2,4 cm (0,96 Zoll) OLED-Display, 128 x 64 Pixel, LCD-Treiber 1x
Buchsenleisten 64-polig (RM: 2.54) 3x
4-stellige Siebensegmentanzeige z.B. CL5641BH 1x
Breadboard-Mini 1x
Lochrasterplatine 160 x 100 (RM: 2.54) 1x
Gummifüße 4x