Arduino-Projekte zum Nachbauen: die günstige Microcontroller-Steuerung fürs Business nutzen

Digitales Business

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Datum 26.05.2021
Lesezeit 5 Min.

Arduino-Projekte zum Nachbauen: die günstige Microcontroller-Steuerung fürs Business nutzen

Ob als Zentrale für aufwendige Lichtinstallationen, in der Hausautomation oder zur Ansteuerung von Robotern, Drohnen oder 3D-Druckern: Der Arduino überwacht und regelt weltweit Millionen Geräte. Das stetig wachsende Angebot an Zubehör, Sensoren und Aktoren und die meist kostenlosen Programme der riesigen Fan-Gemeinde im Internet bringen täglich neue Einsatzmöglichkeiten hervor. Wir zeigen Ihnen, wie auch Sie mit Ihrem Arduino Projekt-Ideen im Handumdrehen umsetzen.

 

Was können Sie alles mit den Arduino machen?

Das Herzstück jeder Arduino-Platine ist ein sogenannter Microcontroller. Hierbei handelt es sich um einen Chip, der speziell für die Steuerung von technischen Geräten entwickelt wurde. Damit kann der Arduino beispielsweise Licht- oder Bewegungssensoren auswerten und in Abhängigkeit von deren Messwerten wiederum andere Geräte starten, einpegeln oder wieder ausschalten.

Detektiert etwa ein angeschlossener Temperaturfühler „0 Grad Celsius“ im Raum, schickt der Arduino – bei entsprechender Programmierung – ein Startsignal an die angeschlossene Infrarot-Heizung. Bemerkt der Ultraschall-Sensor des Roboter-Hundes ein Hindernis in Laufrichtung, gibt der Arduino einen Ausweichbefehl an die Roboter-Beine. Selbst Mehrfach-Abfragen sind möglich, etwa für die Gartenbewässerung, die nur dann aktiviert wird, wenn Luftdruck- und Regensensor grünes Licht geben, aber der Bewegungsmelder keine spielenden Kinder auf dem Rasen erkennt. Oder die illuminierte Schaufensterdekoration, die ihre Helligkeit ans Umgebungslicht anpasst, aber nur dann einschaltet, wenn auch Personen vor dem Schaufenster sind. Auch einfache IoT-Anwendungen sind damit möglich.

Praktisch: Alle Anschlüsse des Arduino-Boards können Sie per Lötkontakt oder über standardisierte Steckverbinder mit anderen Geräten verbinden. So lassen sich sehr schnell Prototypen-Schaltungen aufbauen und umbauen. Dafür gibt es spezielle Prototypen-Steckbretter (sogenannte Breadboards).

Programmiert werden Arduino-Projekte mittels der kostenlos bereitgestellten Programmierumgebung IDE: Einfach das selbst geschriebene oder aus dem Internet heruntergeladene Arduino-Programm vom PC oder Mac mittels USB-Anschluss auf den Arduino übertragen – schon nimmt die Schaltung ihre Arbeit auf. Als Sprache kommt eine funktionsreduzierte Variante von C++ zum Einsatz, die bewusst einsteigerfreundlich gehalten ist.

 

Spannende Arduino-Projekte zum Selberbauen

3D-Drucker selber bauen

Viele kommerziell angebotene 3D-Drucker für den Hausgebrauch arbeiten bereits heute mit einem Arduino als Steuereinheit. Auch für Selbstbauprojekte ist der kleine Platinen-Microcontroller die ideale Basis. Im Internet gibt es viele Anleitungen zum Selbstbau. Mit Ihrem selbstgebauten 3D-Drucker können Sie sich dann wiederum Ihren ganz speziellen 3D-Druck-Projekten widmen. Mit einer guten Idee können Sie auch damit Ihr Business erweitern. Die Programmierung des Arduinos stellt dabei keine allzu großen Hürden auf. Wer seinen 3D-Drucker komplett selber bauen möchte, benötigt allerdings technisches Geschick. Für weniger Geübte eignet sich ein entsprechend vorbereiteter Bausatz eher.

YouTube / ronnie berzins

 

Gartenbewässerung per Arduino

Sie sind häufig unterwegs und wollen Ihre Pflanzen im Hause trotzdem gut versorgt wissen? Unter arduino-garten.de finden Sie nützliche Arduino-Projekte für Ihren Indoor-Garten. Per Automatik-Steuerung versorgen Sie hier Ihre Pflanzen mit Licht und Wasser. Sensoren messen dabei sowohl den Wassergehalt im Boden als auch die vorhandene Lichtstärke. Ist beides zu niedrig, schaltet Ihr Arduino-Projekt bedarfsgerecht die Bewässerung und der das Licht an. So ein Projekt lässt sich sowohl für einzelne Pflanzen als auch für mehrere Töpfe gleichzeitig umsetzen. Auch eine Steuerung für den Garten ist möglich.

 

Hausautomatisierung per KNX und Arduino

Beim Thema Smart Home funktionieren mittlerweile viele Sensoren und Aktoren über den Datenstandard KNX. Dieses Forum zeigt Ihnen in Tipps und Tutorials, wie Sie die KNX-Welt mit Ihrem Arduino verknüpfen und welche Hardware, Libraries und Programme Sie dafür benötigen. Haben Sie Ihr Arduino-Projekt erst einmal umgesetzt, können Sie viele Ihrer Gebäudefunktionen automatisieren – von der Überwachung mit Kameras bis zur Licht-, Heizungs- und Lüftungssteuerung.

 

CNC-Fräse mit Arduino-Steuerung

Früher nur im gewerblichen Einsatz üblich, erfreuen sich CNC-Fräsen mit 3D- oder 4D-Ansteuerung wachsender Beliebtheit auch im semiprofessionellen oder Amateurbereich. Es gibt fertige Steuerungssätze hierfür im Zubehör-Handel, aber auch Selbstbauprojekte wie die „Frickelfräse“. Nachbau auf eigene Gefahr – absolute Einsteiger sollten zuerst mit ein paar anderen Projekten erste Erfahrung sammeln. Wer allerdings als Kind bereits Erfahrung mit Lego Technik oder Fischertechnik gesammelt hat oder bereits mehrere Ikea-Möbel zusammengebaut hat, wird auch sein Arduino-Fräse hinbekommen.

 

Spannende Projekte für Kinder

Arduino ist eine tolle Lern- und Experimentierumgebung für Kinder. Originelle Nachbastel-Projekte für junge Entdeckerinnen und Entdecker finden Sie ebenfalls im Internet. Mit einem Arduino führen Eltern ihre Kinder spielerisch in die Welt der Technik, Logik und Programmierung ein. Dabei stehen viele Arduino-Projekte zur Auswahl. Sie reichen vom einfachen Temperatur- und Feuchtigkeitsfühler bis zu komplexeren Projekten wie einer Wetterstation oder einer Beleuchtungssteuerung einer Modelleisenbahnanlage.

Wie Sie Ihr eigenes Projekt mit dem Arduino in wenigen Schritten umsetzen, erfahren Sie an anderer Stelle in diesem Magazin.

YouTube / Viral Hattrix

 

Arduinos in allen Größen – welches Board passt zu Ihrem Projekt?

Beliebtes Einstiegsmodell für Arduino-Projekte und meistverkaufte Variante ist der Arduino Uno. Seine 32 Kilobyte Arbeitsspeicher und die 14 digitalen Eingabe-/Ausgabe-Pins sind für die meisten Projekte völlig ausreichend. Sechs Pins unterstützen Pulsweitenmodulation (PWM), etwa zum Ansteuern von dimmbaren LED. Ebenfalls sechs Pins arbeiten optional als analoge Ein- und Ausgänge, beispielsweise zum Auslesen von Fotozellen, Potis oder Temperatursensoren. Der Uno Ethernet und der Uno WiFi bieten Netzwerk-Anschlüsse. Daneben gibt es praktische Aufsteck-Boards für den Uno, sogenannte Shields, die dem Gerät ohne umständliche Verkabelung weitere Features oder Sensoren verleihen.

Wenn Sie mehr Kanäle benötigen als der Uno bietet, sollten Sie zum Arduino Mega greifen. Ganze 128 Kilobyte Programmspeicher, 54 digitale und 16 analoge Pins machen ihn zur ersten Wahl für größere Projekte mit vielen Datenleitungen. Der Arduino Mega 2560 kommt darüber hinaus mit 256 Kilobyte Speicher daher. Der Arduino Mega ADK stellt die Verbindung zu Handys aus der Android-Welt her.

Der Arduino Nano ist der Winzling der Familie. Mit einer Baugröße von gerade einmal 45 mal 18 Millimetern und einer Höhe von 15 Millimetern können Sie ihn selbst in kleinen Gehäusen mühelos verbauen. Beim Arduino Nano IoT sind zusätzlich Wi-Fi und Bluetooth an Bord. Der Arduino Nano BLE verfügt über integrierte Bewegungssensoren. Der Arduino Nano BLE Sense besitzt darüber hinaus auch noch ein Mikrofon und Temperatur-, Druck-, Feuchtigkeits-, Licht-, Farb- und Gestensensoren. Per Fingerzeig, Sprache oder aber wetterabhängig Rolladenmotoren ansteuern? Mit dem BLE Sense kein Problem.


Weitere Arduino-Boards wenden sich an Bastler mit individuellen Arduino-Projekten. Der Arduino Zero mit seinem schnellen Mikrocontroller SAMD21 erweckt viele Roboter und IoT-Projekte zum Leben. Der Arduino Leonardo wird gerne als Eingabegerät für PC-Anwendungen genutzt. Und der Arduino MKR Zero mit SD-Karten-Leser kommt oft in selbst gebauten Musik-Playern zum Einsatz. Für industrielle Anwendungen gibt es sogar eingehauste Arduino-Platinen speziell für die Hutschienen-Montage, beispielsweise in Steuerungskästen von Maschinen.

Wer unsicher ist, welches Board zu seinen Ideen passt, findet beim Hersteller eine nützliche, allerdings englischsprachige, Übersicht. Für Einsteiger ist der Arduino Uno meist die beste Wahl.

Neben den Arduinos und deren Schwester-Marke Genuino gibt es mittlerweile eine Vielzahl von weitgehend kompatiblen Nachbauten, die zu einem Bruchteil des Original-Preises angeboten werden. In Einzelfällen haben diese Platinen allerdings eine abgeänderte Chip-Bestückung oder eine andere aufgespielte Firmware-Version. Hierauf sollten Sie bei Kauf und Installation achten.

Ein Kauftipp sind die großen Starter-Pakete, die eine Vielzahl unterschiedlicher Sensoren, Displays und Folientastaturen enthalten – ideal für den Prototypen-Bau oder das freie Experimentieren.

 

Haben Sie selbst schon Erfahrungen mit dem Arduino gesammelt? Stellen Sie uns in den Kommentaren Ihre besten Arduino-Ideen vor.

 

 


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