Kategorie-Archive: Maker

Bluetooth Module mit Arduino und MacOS

Die Kommunikation über Bluetooth in Verbindung mit dem Arduino ist vielfach in Internet-Artikeln zu finden. Meist im Zusammenhang mit einer Android App, über die Steuer-Signale über das Bluetooth-Modul an den Arduino und von dort an weitere Geräte gesendet werden. Mit nur wenigen Zeilen Code und einer entsprechenden App auf dem Smartphone schien das alles sehr… Weiterlesen »

Infrarot Fernsteuerung

Grundlagen Infrarotstrahlung, auch IR-Strahlung, Infrarot, ist die elektromagnetische Strahlung im Spektralbereich zwischen sichtbarem Licht und der längerwelligen Terahertzstrahlung. Üblicherweise ist damit Licht mit einer Wellenlänge zwischen 780 nm und 1 mm gemeint. Die Infrarot-Strahlung wurde 1666 von Sir Isaac Newton entdeckt, als er das Sonnenlicht durch ein Prisma leitete und in die Regenbogenfarben auftrennte. Im… Weiterlesen »

14 Segment Display Ansteuerung

Wem die üblichen 7-Segment-Anzeigen zu wenige Möglichkeiten haben alphanumerische Zeichen darzustellen, der kann die neuen 14-Segment-Anzeigen für die eigenen Projekte verwenden. Bei einer 14 Segment-Anzeige hat man den gleichen Aufbau wie bei einer 7-Segment-Anzeige nur mit dem Unterschied, dass man 7 zusätzliche Licht-Segmente ansteuern kann. Damit ergeben sich natürlich mehr Darstellungsmöglichkeiten. Insbesondere, wenn man mehrere solcher… Weiterlesen »

Thermo Drucker

Im Internet (z.B. bei Adafruit) kann man an verschiedenen Stellen einen günstigen Thermo-Drucker bestellen. Dieser Drucker entspricht einfachen Kassenbon Drucker. Der Thermodrucker nimmt ein 2,55″ (57 mm) breites Thermopapier mit einem maximalen Rollendurchmesser von 1,5″ (39 mm) auf. Möglicherweise muss etwas Papier von diesen Rollen entfernen, damit es in den Drucker passt. Aber man kann immer… Weiterlesen »

Kapazitätsmesser mit dem Arduino

Um mit Hilfe eines Microcontrollers Kapazitäten messen zu können, ist etwas zusätzliche Hardware nötig. Mit Hilfe eines astabilen Multivibrator, dessen primäre Aufgabe es ist, in Abhängigkeit von einem RC-Glied Rechteck-Impulse zu erzeugen. Die Länge dieser Impulse dient in unserem Aufbau, als Basis um die Kapazitäten von Kondensatoren zu bestimmen. Astabile Kippstufe Die astabile Kippstufe oder… Weiterlesen »

Abstandmeter als Erweiterung für ein ATV

Die meisten All Terrain Vehicles (ATV) verfügen nicht über die bereits in vielen Fahrzeugen serienmässig eingebauten Sensoren. Hier bieten sich für den ambitionierten Maker ein breites Feld an Anwendungsmöglichkeiten um auf Basis der Arduino Plattform in Verbindung mit den verschiedenen Sensoren (Abstand, Beschleunigung, Kompass,etc.) die Funktionen des ATV´s sinnvoll zu erweitern. Die besondere Herausforderung ist… Weiterlesen »

Bewegungssensor-Steuerung

Ein PIR Sensor ist ein passiver Sensor (PIR = Passive InfraRed), der häufig in Bewegungsmeldern zum Einsatz kommt. Die gängigen PIR Module sind am Arduino sehr einfach aufgebaut und verfügen über 2 Pins für die Stromversorgung (+5V, GND) und ein Statuspin, das bei erkannter Bewegung auf HIGH gesetzt wird. Einige der PIR Sensor-Module sind zusätzlich noch… Weiterlesen »

Temperatur-Messung mit dem DS18B20

Für das Messen von Temperaturen findet man verschiedenste Sensoren. In diesem Beitrag soll der Sensor DS18B20 zum Einsatz kommen. Diesen Sensor gibt es auch in einer wasserdichten Ausführung, die im folgenden an ein Arduino Board angeschlossen werden soll. Dabei handelt es sich um einen sehr präzisen Sensor, der im Bereich von -55°C bis +125°C mit… Weiterlesen »

Neue Hardware: M5 Stack

Die chinesische Firma Espressif Systems hat mit dem M5 Stack eine beeindruckende Harwareplattform auf den Markt gebracht. Sie bietet neben einem integrierten LCD, Wifi, ESP32 Modul auch die einfache Programmierung über die Arduino IDE. Eine ausführliche Beschreibung findet man unter http://www.m5stack.com Die Installation auf dem MAC benötigt aber einige Zeit, da man neben der Anleitung (die sich… Weiterlesen »

Arduino als Bewegungsmelder

Der Bewegungsmelder HC-SR501, auch PIR Sensor genannt, ist sehr als Modul konstruiert. Sämtliche Sensor-Spezifischen Auswertungen werden auf dem Board durchgeführt. Dadurch ist die Handhabung des Sensors sehr einfach möglich: Sobald eine Bewegung erkannt wird, gibt er auf dem Ausgangs-Pin Pin eine Spannung von 5 Volt aus. Die Dauer des Ausgangssignals kann über einen Regler ebenso wie… Weiterlesen »

Arduino-basierter DDS Signal-Generator

Mit Hilfe des AD9850 DDS Signalgenerator Bausteins lässt sich zusammen mit einem Arduino ein kostengünstiger Signalgenerator aufbauen. Der Generator liefert Rechtecksignale und Sinussignale von 0 bis 40 MHz und wird über einen Microcontroler angesteuert. Das Sinussignal ist in digitaler Form auf dem Chip hinterlegt und wird über einen schnellen 10-bit DA-Wandler kontinuierlich ausgegeben. Rechtecksignale können bis zu… Weiterlesen »

Pull-Up und Pull-Down Widerstände

Um an einem elektrischen Eingang ein definiertes Signal zu erhalten, werden üblicherweise sogenannte Pull-Up bzw. Pull-Down Widerstände verwendet. Die Funktion lässt sich aus den Bezeichnungen ableiten: Ein Pull_Up-Widerstand zieht also etwas hinauf und ein Pull_Down-Widerstand zieht etwas hinunter. Eine Pull_Up-Widerstand-Schaltung sorgt dafür, dass die elektrische Spannung hinauf bis zum Betriebsspannungswert +Ub (Vcc) gezogen wird. Die Pull_Down-Widerstands-Schaltung zieht… Weiterlesen »

Encoder mit dem Arduino auslesen

Encoder sind  Drehwinkel-Sensoren. Encoder haben keinen Start- oder Endpunkt. Man kann ihn daher endlos in beide Richtungen drehen.  Die Absolute Positionsabfrage ist damit nicht möglich, da der Encoder ja keine feste Positionen hat. Stattdessen gibt er bei jeder Drehung einen Impuls ab. Da die Kontakte versetzt angeordnet sind, kann man an der Reihenfolge der Signale erkennen… Weiterlesen »

Pulsweitenmodulation (PWM)

Bei der Pulsweitenmodulation (engl. Pulse Width Modulation, abgekürzt PWM) wird das Verhältnis zwischen der Einschaltzeit und Periodendauer eines Rechtecksignals bei fester Grundfrequenz variiert. Dazu nimmt man ein Rechtecksignal mit einer festen Frequenz und variiert die Breite der jeweiligen Pulse. Den Abstand zweier aufeinander folgender Pulse bezeichnet man als Periodendauer, die Breite des aktiven Pulses (T1) als… Weiterlesen »

OLED Display

Das 0,96 Zoll OLED Display I²C ist über die I2C-Schnittstelle anzusteuern und verfügt über eine Auflösung von 128 mal 64 monochromen Bildpunkten, die selbst leuchten und somit keine Hintergrundbeleuchtung benötigen. Zur Ansteuerung mit dem Arduino müssen 2 Bibliotheken eingebunden werden. Das wäre einserseits die Adafruit_SSD1306-Bibliothek zur Ansteuerung des Displaytreibers und dann noch die Adafruit_GFX-Bibliothek für… Weiterlesen »

NeoPixel Ring mit 16 RGB LEDs

Die Ansteuerung des sehr hellen Neo Pixel Rings mit 44m Durchmesser erfolgt mit nur einem Pin sowie einer externen +5V Spannungsversorgung. Jede einzelne LED ist durch den Microcontroller ansteuerbar, da der Treiberchip bereits in der LED ist.  Es sind keine externen Widerstände nötig. Der Ring kommt ohne Anschlüsse, diese sind auf der Platine angezeigt und müssen… Weiterlesen »

Schrittmotor Steuerung

Ein Schrittmotor (oft auch Stepper genannt) ist ein Synchronmotor, bei dem der Rotor bei geschickter Wahl der angesteuerten Stator-Spulen gezielt um einen Winkel gedreht werden kann. Auf diese Weise kann man in mehreren Schritten jeden Drehwinkel, als Vielfaches des minimalen Drehwinkels anfahren. Schrittmotoren eignen sich als hochpräzise Stellmotoren. Sie können eine vorherbestimmte Anzahl von Schritten… Weiterlesen »

DC-Motorsteuerungen

Motorsteuerung bedeutet im einfachsten Fall, den Motor in Bewegung zu versetzen. Dies geschieht in dem die Wicklungen des Motors mit Spannung versorgt werden. Dabei gibt es nur zwei Zustände: der Motor ist mit Spannung versorgt und dreht sich oder im anderen Fall eben nicht. Die dazu erforderlichen Schalter können zwar mechanische Schalter sein, heute sind… Weiterlesen »

EEPROM als externer Speicher

Ein EEPROM (electrically erasable programmable read-only memory) ist ein nichtflüchtiger, elektronischer Speicherbaustein. Er wird verwendet zur Speicherung kleinerer Datenmengen in elektrischen Geräten, bei denen die Information auch ohne anliegende Versorgungsspannung erhalten bleiben muss. Ein EEPROM kann im Durchschnitt 1 Million Schreib/Lesezyklen durchführen wobei die Speicherbarkeit der Daten vom Hersteller für mehrere Jahrzehnte garantiert wird. Der Anschluss… Weiterlesen »

Arduino als Zähler

Ereignis-Zähler Möchte man verschiedene Ereignisse die als Signal an einem Eingang des Arduino vorliegen zählen, gibt es die einfache Möglichkeit über das sogenannte Polling-Verfahren die Werte einzulesen und zu verarbeiten. Beim Polling wird der Zustand des digitalen Eingangs durch eine Schleife in regelmäßigen Abständen abgefragt wird:

Der Nachteil bei dieser Methode ist, dass die Abfrageintervalle abhängig… Weiterlesen »

A4988 Schrittmotor Treiber

Das Modul eignet sich zum besonders einfachen Ansteuern von Schrittmotoren (bis 35V/2A). Es genügen dabei nur 2 Leitungen um einen Schrittmotor anzusteuern. Neben den üblichen Voll- und Halbschritt, beherrscht dieses Modul auch Mikroschritte (1/4 Schritte, 1/8 Schritte und 1/16 Schritte). Ein Standardschrittmotor mit 200 Schritten pro Umdrehung, kann dadurch also eine Genauigkeit von 3200 Schritten… Weiterlesen »

Interrupt Programmierung

Was ist ein Interrupt ? Durch die Verwendung eines Interrupts wird der gerade laufende Code buchstäblich unterbrochen, egal ob er gerade eine Schleife abarbeitet, Eingaben über den Seriellen Port verarbeitet oder komplizierte Berechnungen durchführt. Nach der Unterbrechung wird eine spezielle Interrupt-Routine aufgerufen und der dort defineirte Code ausgeführt. Sobald dieser abgearbeitet ist, wird der unterbrochene Programmablauf… Weiterlesen »

Multiple Sensor Chip mit 10 DOF von Adafruit

******* Beitrag ist noch in Bearbeitung *******   Bei diesem Sensor handelt es sich um einen sogenannten 10 DOF Sensor. Das ist eine Kombination aus verschiedenen Sensorzellen, die es erlauben 11 verschiedene Bewegungsarten oder Bewegungsrichtungen zu erfassen. Auf diesem Board wurden ein 3-Achsen Beschleunigung-Sensor, ein 3-Achsen Magnetometer, ein 3-Achsen Gyroskop und ein barometrischer Druck- und… Weiterlesen »

Absolute Orientation Sensor Adafruit BNO055

Der Bosch Sensortec BMF055 9-Achsen-Bewegungssensor ist eine Erweiterung der Familie der Anwendungsspezifischen Sensorknoten (ASSN), die einen benutzerdefiniert programmierbaren 9-Achsen-Bewegungssensor einführt, der Sensoren und einen Mikrocontroller in einem einzigen Gehäuse zusammenfasst. Der BMF055 ist ein System-in-Package (SiP), das Folgendes umfasst: triaxialer 14-Bit-Beschleunigungsmesser triaxiales 16-Bit-Gyroskop mit einem Bereich von ±2000 Grad pro Sekunde triaxialer geomagnetischer Sensor 32-Bit Cortex… Weiterlesen »

Magnetsensor

Der HMC5883L ist ein Sensor mit dem die magnetische Flußdichte von Magnetfeldern in 3 Achsen gemessen werden kann. Dadurch kann man ihn – unter anderem – zur Richtungsbestimmung auf der Erde, also als Kompass, verwenden. Die Feldlinien des Erdmagnetfeldes verlaufen nicht wie vielfach angenommen vom antarktischen zum arktischen Magnetpol. Sie entspringen vielmehr tief im Erdinneren… Weiterlesen »

Arduino Einführung

Die Arduino Plattform Die Programmierung von Microcontrollern und die Ansteuerung der verschiedenen Aktoren war selbst für ausgebildete Informatiker eine Herausforderung, so dass diese Aufgabe meist ausgewiesenen Experten mit einem Hang zur Hardware-nahen Programmierung vorbehalten blieb. Ohne wirklich komfortable Enticklungsumgebungen und nur mit intensivem Studium der meist sehr spezifischen Datenblätter war die Entwicklung von eingetteten System… Weiterlesen »

BMP 180 Pressure Sensor

Bei dem BMP180 Sensor von Bosch handelt es sich um einen MEMS-Sensor, it dessen Hilfe der aktuellen Luftdruck und die Temperatur mit Hilfe eines Microcontrollers über das I2C Protokoll gemessen werden können. Aus diesen beiden Werten lässt sich dann über die nebenstehenden Formel (aus dem Datenblatt entnommen) auch die aktuelle Höhe über NN berechnen. Der… Weiterlesen »

Arduino Port-Manipulation

Es kann bei manchen Anwendungen vorkommen, dass die Arduino-Input/Output-Funktionen, wie analogRead() oder digitalWrite() zu langsam sind, und den Programmfluss stören. In solchen Fällen kann man auf die Hardware-Ports des ATmega 328 direkt zugreifen. Da diese Form der Programmierung die Manipulation einzelner Bits erfordert, ist dazu die Kenntnis der elementaren Bit-Manipulations-Operationen notwendig. Der Vorteil dieser Mühe liegt… Weiterlesen »

Neues aus der Arduino Welt

Arduino 101 Auf den ersten Blick unterscheidet sich der Arduino 101 kaum vom Arduino Uno. Der Formfaktor, die Anschlüsse und die Pin-Leisten sind identisch. Einzig der unlackierte Bereich rechts unten auf der Platine fällt auf: Dort befindet sich die Antenne für den Bluetooth-Empfänger. Der sitzt nicht als eigener Baustein auf dem Board, sondern ist integriert… Weiterlesen »

Roboterarm

Der Bau eines Roboterarms… Moderne Fertigungstechniken und günstige Standardkomponenten wie der Arduino und diverse Modellbauteile erlauben heutzutage jedermann, sich für wenig Geld einen Roboter selbst zu bauen. Inspiriert durch einen Beitrag in der Zeitschrift ct, entschloss ich mich einen solchen Roboterarm zu bauen. Die dazu erforderlichen mechanischen Teile wurden von unterschiedlichen Quellen zusammen getragen, wobei es… Weiterlesen »

Lichtschranke

Steuerung einer Lichtschranke Im folgenden wird gezeigt, wie eine Gabellichtschranke aus dem Bereich der Automatisierungstechnik in Verbindung mit einem Arduino verwendet werden kann. Die Lichtschranke arbeitet nach folgendem Prinzip: Wenn über die Braune Leitung +10V bis +30V angelegt werden und das blaue Kabel an Masse gelegt wird, kann das Ausgangssignal am Pin4 (schwarze Leitung) abgegriffen werden.… Weiterlesen »

Verwendung von Schieberegister

Ein Schieberegister ist eine logische Schaltung, die mehrstellige binäre Signale taktgesteuert aufnehmen, speichern und wieder abgeben kann. Schieberegister ermöglichen die Transformation serieller Daten in parallele Daten und umgekehrt. Sie bestehen im Grunde aus hintereinander geschalteten D- oder JK-FlipFlops. Die Takteingänge aller Stufen werden zusammengeschaltet und über einen gemeinsamen Takt versorgt. Da ein Flip-Flop nur ein Bit speichern kann, müssen… Weiterlesen »

Der Bau von klassischen Holzpfeilen

Für den traditionellen Bogenschützen kommen natürlich keine Hightech-Carbon Pfeile in Frage, sondern nur handgearbeitete Holzpfeile. Sämtliche dazu benötigten Materialien sind in gut sortierten Bogenshops und von speziellen Händlern zu beziehen. Man benötigt folgende Materialien und Werkzeuge: Holzschäfte, Federn, Nocken, Spitzen. Zusätzlich ist ein Befiederungsgerät, ein Gewindeschneider und ein Spitzensetzer sowie ein Nockenspitzer erforderlich. Dann benötigt… Weiterlesen »

Mit dem Arduino ins Internet

Das Arduino Ethernet-Shield erlaubt es von überall in der Welt den Arduino mit dem Internet zu verbinden. Damit können Daten von einem Sensor ins Internet gesendet werden oder Daten über eine Web-Seite an ein bestimmtes Gerät gesendet werden. Unendliche Möglichkeiten stehen zur Verfügung! Das Internet der Dinge wird Realität. Die Inbetriebnahme erfolgt in mehrere Schritten.… Weiterlesen »

SMS Versenden mit dem Arduino

……. Beitrag ist noch in Bearbeitung ….. Mit dem GSM/GPRS/GPS-Shield ist es möglich, GSM (Mobilfunk)- und GPS (Navigation)-Dienste zu verwenden. Damit ist man in der Lage, beispielsweise die aktuelle Position via GPS ermittelt und mit einer SMS versendet werden oder es können Alarme versendet werden. Ebenso ist es mög-lich, über das mobile Netzwerk ins Internet zu… Weiterlesen »

Nunchuck Controller als Eingabe-Instrument

Der Nunchuck Controller ist ein Eingabe-Instrument für die bekannte Wii-Spieleconsole. Er verfügt über 2 Druckknöpfe, einen Joystick und einen eingebauten 3-Achsen-Beschleunigungssensor. Dieser Controller ist aufgrund der hohen Verbreitung für wenig Geld erhältlich, sehr robust und verfügt über eine gut dokumentierte I2C-Schnittstelle, die es erlaubt, diesen mit dem Arduino zu verbinden. Somit kann der Controller für… Weiterlesen »

Arduino Daten Ein- und Ausgabe

Einlesen der Arduino Input Ports Die digitalen Ports vom Arduino können je nach Bedarf zur Ausgabe oder Eingabe von Werten verwendet werden. Dazu steht der Befehl DigitalRead zur Verfügung. Im folgenden vorgestellt werden, wie  8 bit = 1 Byte Daten eingelesen werden können. Alle digitalen Arduino Pins sind standardmäßig als Eingänge verschaltet, daher müssen sie nicht extra als… Weiterlesen »

Der Real Time Clock Baustein DS323

Bei dem RTC Baustein DS3231 oder DS3232 handelt es sich um einen sehr präzisen Uhren Baustein, der über die I2C Schnittstelle an jeden Microcontroller angeschlossen werden kann. Es gibt eine Vielzahl von Bibliotheken im Internet, über die eine einfache Nutzung dieses Bausteins möglich wird. In diesem Beitrag soll allerdings gezeigt werden, wie mit Hilfe des… Weiterlesen »

Ultraschallsensor HCSR-04

Ultraschallsensor HCSR-04 Der HC-SR04 ist ein äußerst günstiger und doch recht genauer Entfernungs-sensor. Er benötigt eine Betriebsspannung von 5V und misst im Bereich von 2cm bis 400 cm bei einer Stromaufnahme von 15mA. Die Funktion basiert auf  folgendem Prinzip:  Ein 10 Microsekunden langer Impuls am Trigger-Pin löst acht 40kHz Ultraschall Impulse aus. Diese werden ausgesendet… Weiterlesen »

Ansteuerung von 7-Segment-Anzeigen

1. Ansteuerung von 7-Segment-Anzeigen Eine Siebensegmentanzeige ist ein optoelktronisches Anzeigeelement aus sieben separat schaltbaren, sichtbaren Balken, die in Form eines Rechtecks mit einem Mittelbalken angeordnet sind. Üblicherweise werden die Segmente mit lateinischen Buchstaben A bis G bezeichnet, wobei oben begonnen, im Uhrzeigersinn fortgefahren und das mittlere Segment zuletzt benannt wird. Zusätzlich ist noch ein weiteres… Weiterlesen »

Servomotor Ansteuerung

Ein Servomotor besteht neben der Mechanik aus einer Steuerelektronik und einem Gleichspannungs-Elektromotor. Beide Einheiten sind dabei auf engstem Raum untergebracht. Die integrierte Elektronik steuert die Bewegung in dem sie u.a. den aktuellen Drehwinkel des Motors bestimmt. Dadurch kann das Eingangssignal des Servos mit der aktuellen Position des Elektromotors verglichen werden, um so die Position des… Weiterlesen »

Transistor Schaltstufen

Transistor-Schaltstufen für Arduino Sobald höhere Lasten angesteuert werden müssen, sind die Ausgabe-Pins des Arduino überfordert. Abhilfe schaffen im einfachsten Fall entsprechende Transistor Schaltstufen die über die Arduino-Ports mit einem TTL-SIgnal angesteuert werden. Schalten mit NPN Leistungstranistoren Die Schaltstufe besteht aus einem oder falls man weitere Ausgänge benötigt mehreren NPN Leistungstransistoren. Der Transistor bestimmt dabei die… Weiterlesen »