Von der Drohne über die CNC-Fräsmaschine bis hin zum 3D-Drucker: In vielen Geräten arbeitet heute ein Arduino. Der preisgünstige Mikrocontroller steuert, überwacht und koordiniert die Kommunikation mit anderen Maschinen. Was macht den großen Erfolg des Arduino aus und wie können Sie ihn selbst für Prototypenbau und andere Einsatzgebiete nutzen?
Egal, ob Sie die Temperatur in Ihrer Fabrikhalle protokollieren oder einen SMS-Alarm aufs Handy erhalten möchten, wenn am Wochenende ein Fenster offen ist: Diese und viele weitere Aufgaben können Sie mit sogenannten speicherprogrammierbaren Steuerungen (SPS) nach Industriestandard realisieren. Anbieter wie Siemens, Mitsubishi und Phoenix haben entsprechende Technik im Angebot. Auch vorkonfektionierte Lösungen finden Sie im Handel.
Doch vielleicht möchten Sie erst einmal einen Prototypen für Ihre geplante Steuerung bauen. Oder Sie finden im Handel kein Produkt, das exakt zu Ihren Anforderungen passt. Dann steht Ihnen mit dem Arduino-Mikrocontroller und seinem umfangreichen Zubehörprogramm der passende Werkzeugkasten für den Selbstbau zur Verfügung.
Der Name Arduino bezeichnet eine Geräteplattform aus Soft- und Hardware auf Mikrocontroller-Basis. Ein Mikrocontroller ähnelt einem Mikroprozessor, verfügt jedoch über zusätzliche Aus- und Eingabefunktionen, sodass er auch ohne Hauptplatine (Motherboard) funktionsfähig ist.
Mikrocontroller finden Sie oft in eingebetteten Systemen (embedded systems), etwa in Gerätesteuerungen und Industrierobotern. Viele Bordcomputer in Flugzeugen und Autos arbeiten mit Netzwerken aus verteilten Mikrocontrollern, denen jeweils nur eine einzige Aufgabe zugewiesen wird. Das kann beispielsweise die Überwachung eines bestimmten Sensors sein. Weil jeder Mikrocontroller nur eine Aufgabe hat, wird er nie durch parallel ablaufende Anwendungen ausgebremst und erfasst somit immer in Echtzeit seine Sensorwerte. Diese Echtzeitfähigkeit macht Mikrocontroller-Netzwerke auch für zeitkritische Aufgaben in der Industrie interessant.
Im Unterschied zu einem System-on-a-Chip, etwa in einem Smartphone oder Tablet, basiert ein Mikrocontroller meist auf älteren Mikroprozessoren-Generationen. Das macht ihn kostengünstig und reduziert den Stromverbrauch gegenüber modernen Prozessoren mit hohen Taktraten. Für rechenintensive Anwendungen mit künstlicher Intelligenz oder für komplexe Grafikausgaben ist ein Mikrocontroller weniger geeignet. Hierfür sollten Sie eher einen Kleinstcomputer wie den Raspberry Pi verwenden. Dessen Standard-Betriebssystem ist im Unterschied zum Arduino allerdings nicht echtzeitfähig.
Die Arduino-Plattform basiert überwiegend auf Microchip-AVR-Mikrocontrollern aus der megaAVR-Serie des Herstellers Atmel. Einige Modelle arbeiten inzwischen auch mit anderen, leistungsstärkeren Mikrocontrollern desselben Anbieters.
Neben der Zentraleinheit, also dem Mikrocontroller, besitzt ein Arduino einen kleinen, nicht-flüchtigen Speicher ähnlich einer Festplatte, sodass Ihre Programmierung auch nach Trennung der Stromversorgung erhalten bleibt. Außerdem verfügt ein Arduino über Anschlüsse für Sensoren und Aktoren, die der Mikrocontroller überwacht und steuert. Je nach Modell gibt es weitere Anschlüsse zum Programmieren und für die Stromversorgung, beispielsweise USB-Buchsen.
Das benötigen Sie zum Programmieren
Um mit dem Arduino eine Schaltung zu bauen, benötigen Sie Folgendes:
einen Arduino,
das zum jeweiligen Modell passende USB-Verbindungskabel,
ein Notebook oder PC mit USB-Anschluss,
die IDE des Herstellers,
Hardwarekomponenten, die Sie ansteuern möchten, wie beispielsweise Leuchtdioden (LED), Sensoren und Aktoren,
falls relevant: eine LCD-Anzeige zur Ausgabe von Statusmeldungen,
eventuell ein sogenanntes Breadboard, um Ihre Schaltungen probeweise aufzubauen.
Viele Hersteller bieten spezielle Arduino-Kits an, die neben dem Arduino weitere gängige Bauteile, sowie das USB-Kabel, ein Breadboard und gegebenenfalls Handbücher beinhalten.
Mit Hilfe der optionalen, normalerweise zweizeiligen LCD-Anzeige können Sie auf einem Arduino wichtige Zustandsmeldungen ausgeben, beispielsweise Temperaturwerte oder die Drehzahl eines angeschlossenen Motors.
Mit dem Breadboard stecken und verkabeln Sie schnell und bequem Ihre Probe-Schaltungen. Nach dem Austesten können Sie dann eine Platine hierfür erstellen.
Auf dem Steckbrett oder Breadboard mit seinen Kontaktierungsbohrungen können Sie Ihre gewünschte Schaltung samt Arduino und aller benötigten Elektronikkomponenten zur Probe aufbauen. Dazu gehört beispielsweise eine Füllstandsanzeige, die Sie über WLAN oder Mobilfunk in Ihr Firmen-IoT einbinden oder mit dem Sie Daten direkt in Ihre firmeneigene Private Cloud schreiben.
Haben Sie Ihre Prototyp-Schaltung ausreichend getestet, sollten Sie sich eine Platine für Ihre finale Schaltung ätzen oder ätzen lassen und die Bauteile darauf auflöten. Im Handel finden Sie robuste Gehäuse für alle Arduino-Formate.
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Arduino programmieren: So sieht die Programmiersprache aus
Zur Geräteplattform Arduino gehört eine eigene Entwicklungsumgebung. Sie wird auch als Integrated Development Environment (IDE) bezeichnet. Mit dieser IDE erstellen Sie unter Windows, MacOS oder Linux die Programme für Ihren Arduino und übertragen diese anschließend per USB-Verbindung auf den Mikrocontroller. Die IDE wandelt Ihre Programme vor dem Übertragen auf den Mikrocontroller in den passenden Maschinencode. Dieser Vorgang wird auch als Kompilieren bezeichnet.
Neben der IDE der Arduino-Projektgruppe gibt es kompatible IDE von anderen Anbietern, beispielsweise VisualStudio, PlatformIO und Sloeber. Mit ArduinoDroid können Sie Ihren Arduino auch über ein Android-Endgerät programmieren, beispielsweise via Smartphone.
In der Arduino-Welt heißen Programme auch Sketches. Den Arduino programmieren Sie in einer Programmiersprache, die weitgehend C++ entspricht, aber auch einzelne Komponenten aus dem älteren C enthält. Weitere Programmiersprachen werden bisher nicht unterstützt.
Jedes Arduino-Programm besitzt eine festgelegte Programmstruktur. Diese besteht immer aus dem Initialisierungsteil (setup) und den Befehlen, die im laufenden Betrieb wiederholt werden sollen (loop). Davor stehen die benötigten Variablen und deren Typen.
Ein beispielhafter Quellcode für den Arduino sieht in etwa so aus:
int LED=5 // An Pin 5 ist eine LED angeschlossen
int Taster=8 // An Pin 8 ist ein Taster angeschlossen
void setup() { // Initialisierungsroutine
pinMode(Taster, INPUT); // Pin 8 dient für Eingaben
pinMode(LED, OUTPUT); // Pin 5 dient zur Ausgabe
}
void loop() { // Wird solange wiederholt, wie der Arduino mit Strom versorgt bleibt
if (digitalRead(Taster)==HIGH){ // Abfrage: Ist der Taster aktuell gedrückt?
digitalWrite(LED, HIGH); // Falls ja, schalte die LED ein
} else {
digitalWrite(LED, LOW); // Falls nicht, schalte die LED aus
}
}
Ein Sketch besteht aus drei Teilen: der Programmstruktur, den Variablen und Konstanten sowie den eigentlichen Funktionen. Während die Struktur im Wesentlichen durch die oben beschriebene Set-up- und Loop-Konstruktion vorgegeben ist und sich die möglichen Variablen an der Standarddefinition in C beziehungsweise C++ orientieren, gibt es gebräuchliche Funktionen, von denen wir einige kurz vorstellen wollen:
digitalRead(): Liest den aktuellen Zustand eines Digital-Pins aus. Dieser kann entweder den Wert HIGH = 1 oder LOW = 0 annehmen
digitalWrite(): Setzt den Zustand eines Digital-Pins auf HIGH oder LOW
pinMode(): Konfiguriert Pins als Ein- oder Ausgänge
delay(): Pausiert den weiteren Programmablauf um einen Wert in Millisekunden
random(): Erzeugt eine Zufallszahl
Über sogenannte Libraries mit zusätzlichen Befehlen erweitern Sie den Funktionsumfang Ihres Arduinos. Diese können Sie einfach mit Ihrer IDE herunterladen und per include-Befehl in Ihre Sketches einbinden. Die Library SIM900.h erweitert Ihren Arduino beispielsweise um Befehle für einen Mobiltelefonie-Shield, mit dem Sie SMS an Ihr Smartphone versenden können.
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Zuerst laden Sie die kostenlose IDE für Windows, MacOS oder Linux aus dem Internet herunter, beispielsweise von der offiziellen Arduino-Projektseite. Die nachfolgenden Schritte beziehen sich auf diese originale Arduino-IDE. Falls Sie sich für eine alternative IDE eines anderen Anbieters entscheiden, können die Schritte geringfügig anders aussehen.
Schritt 2: Verbindung mit dem PC oder Mac herstellen
Nach der Installation schließen Sie Ihren Arduino per USB-Kabel an und wählen im Menü „Werkzeuge“ den zugehörigen USB-Port unter „Port“ aus. Achten Sie darauf, dass Sie im Menü „Werkzeuge“ auch den korrekten Arduino-Typ eingestellt haben, sonst gibt es später beim Übertragen der Software eine Fehlermeldung.
Einige Arduino-Boards sowie Nachbauten von Drittherstellern arbeiten mit unterschiedlichen Mikrocontroller- und Bootloader-Versionen. Ein Bootloader ist das vorinstallierte Programm, mit dem der Arduino später Ihre Sketches aus seinem Speicher startet. Notfalls probieren Sie unter „Werkzeuge“ im Punkt „Prozessor“ die Varianten durch, bis die Datenübertragung auf das Board fehlerfrei funktioniert. Zerstören können Sie dabei nichts.
Schritt 3: Programmieren starten
Arduino-Projekte als Vorlage für Ihre eigene Programmierideen sowie viele Tipps für Einsteiger finden Sie im Internet, zum Beispiel bei All3D, bei Bastlergruppen wie „Kreative Kiste“, auf Github oder auch im Roboternetz.
Zur IDE gehört im Menü „Sketch“ ein Downloader, mit dem Sie sogenannte Libraries finden. Das sind Befehlsbibliotheken, die Ihren Arduino um wertvolle Befehle erweitern, etwa zur Ansteuerung von bestimmten LED-Typen oder von Servo- und Schrittmotoren.
GSM-Libraries enthalten beispielsweise Befehle, über die Sie sich mittels eines optionalen GSM-Shields und einer SIM-Karte ins Mobilfunknetz einwählen und SMS versenden oder Anrufe absetzen.
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Schritt 4: Sketch kompilieren
Ist Ihr Programm fertig, können Sie es mit der Funktion „Überprüfen/Kompilieren“ im Sketch-Menü austesten. Ist es fehlerfrei, laden Sie es über die Funktion „Hochladen“ im selben Menü auf Ihren Arduino. Nach dem Übertragen startet Ihr Arduino das Programm sofort aus. Sie können den programmierten Arduino nun von Ihrem Computer trennen.
Was ist ein Sketch?
Ein Sketch entspricht einer App auf einem Smartphone oder einer Anwendung auf einem PC oder Mac. Auf jedem Arduino können Sie immer nur einen Sketch zur selben Zeit installieren. Ihre Sketches oder unterschiedlichen Sketch-Versionen können Sie mit Ihrer IDE auf Ihrem Computer abspeichern und archivieren.
Schritt 5: Nachbereitung
Während der Programmierung wird Ihr Arduino in der Regel über das USB-Kabel vom Computer mit Strom versorgt. Soll er später losgelöst vom Computer laufen, müssen Sie auf einem anderen Weg die Stromversorgung managen. Das funktioniert je nach Modell über einen USB-Anschluss, eine eventuell vorhandene Hohlstecker-Buchse oder über die entsprechenden beschrifteten Pins auf der Platine. Achtung: Einige Anschlüsse sind für 3,3 Volt, andere für 5 Volt Spannung vorgesehen. Die Einzelheiten entnehmen Sie der Anleitung Ihres jeweiligen Arduinos.
Arduino Nano, Uno, Pro Mini und Due – welche Arduino-Typen eignen sich für Ihre Projekte?
Den Arduino gibt es in unterschiedlichen Ausführungen, die sich nicht nur in den Abmessungen, sondern auch in ihrer Ausstattung zum Teil erheblich unterscheiden.
Arduino Uno
Der Arduino Uno ist das meistgenutzte Modell im Arduino-Portfolio. Dem zentralen ATmega328P mit 16 MHz Takt stehen hier 14 digitale Eingabe-/Ausgabe-Pins zur Verfügung. Davon können Sie sechs Pins mit Pulsweitenmodulation (PWM) betreiben, zum Beispiel für das Dimmen von Dioden. Dazu gibt es noch weitere sechs analoge Eingabe-Pins für die Messung und digitale Verarbeitung von entsprechenden Werten. Das Board hat 32 Kilobyte Flash-Speicher, außerdem 2 KB SRAM und 1 KB EEPROM. Die Platine misst 6,86 mal 5,34 cm. Mit Strom können Sie den Arduino wahlweise über ein Netzteil am Hohlsteckeranschluss oder den USB-Port versorgen, optional auch direkt über die entsprechenden Pins auf der Platine.
Das Arduino-Uno-Board gibt es als 8-Bit- und 32-Bit-Version, die sich in der Bezeichnung durch die Releasekennzeichnung „R3“ beziehungsweise „R4“ unterscheiden. Das Arduino Uno R4-Board basiert auf einem 32-Bit-Prozessor. Im Gegensatz dazu verfügt die R3-Variante nur über eine 8-Bit-Architektur, was sich sowohl auf die Geschwindigkeit als auch auf die Speicherverwaltung und Performance auswirkt.
Das Arduino Uno R4-Board ist in zwei Varianten verfügbar: In der Basis als Uno R4 Minima und in der leistungsstärkeren Form als Uno R4 WiFi. Dieses Board bietet durch 32 KB RAM und 256 KB Flashspeicher sowie eine schnellere Taktung Entwickler:innen die meisten Möglichkeiten. Die WLAN- und Bluetooth-Unterstützung durch das ESP32-S3-Modul bietet Konnektivität für alle Projekte. Die Floating Point Unit (FPU) des ARM-Cortex-M4-Kerns bringt zusätzliche Performance bei der Datenverarbeitung. Das R4 ist abwärtskompatibel zum R3 und erlaubt daher Upgrades für Projekte, die mit Uno R3 erstellt wurden.
Mit den vielen Anschlusspins sind alle Uno-Boards echte Allrounder und für die meisten Aufgaben geeignet. Das leistungsstarke Uno R4 WiFi-Board empfiehlt sich besonders für Cloud- und IoT-Projekte.
Über ein reichhaltiges Angebot sogenannter Shields (Aufsteckplatinen) können Sie Ihren Uno sehr einfach um weitere Hardware erweitern, etwa zum Telefonieren im Mobilnetz. Es gibt auch Shields mit Optokopplern, mit Display und Tastern oder mit Relais zum Schalten größerer Lasten.
Arduino Leonardo
Der Arduino Leonardo ist weitgehend baugleich mit dem Uno. Er hat allerdings 20 digitale Eingabe-/Ausgabe-Pins, von denen Sie sieben für PWM nutzen können. Weiterhin können sie zwölf digitale Pins per Steuerbefehl in analoge Eingabe-Pins verwandeln.
Intern arbeitet der Leonardo genau wie der Uno mit 16 MHz Systemtakt. Anstelle des ATmega328P kommt hier allerdings ein ATmega32u4-Prozessor mit eingebauter USB-Kommunikation zum Einsatz. Dies macht den Leonardo zur ersten Wahl, wenn Sie beispielsweise eine USB-Tastatur anschließen möchten und mehr Eingabe-/Ausgabepins benötigen. Die Abmessungen des Arduino Leonardo entsprechen denen des Uno.
Arduino Nano
Der gerade einmal 4,5 mal 1,8 cm messende Winzling hat im Unterschied zu Uno und Leonardo aus Platzgründen keine zusätzliche Hohlsteckerbuchse verbaut. Außerdem ist seine USB-Buchse im kleineren Mini-B-Format ausgeführt.
Rund um den ATmega328-Mikrocontroller finden Sie auf der Platine 14 digitale Pins, von denen Sie sechs für PWM und acht für analoge Eingabesignale nutzen können. Der Speicher entspricht dem des Arduino Uno. Aufgrund seines günstigen Stückpreises von nur wenigen Euro und der kompakten Bauform kommt der Arduino Nano häufig dort zum Einsatz, wo ein Uno zu groß oder zu teuer ist. Praktisch: Ein oder mehrere Nanos passen sehr gut auf Ihre Platinen im Europa-Format, wie sie heute noch in vielen Steuerungen von Industriemaschinen und in Schaltschränken verbaut werden.
Vom Nano gibt es weitere Varianten wie den Nano Every mit ATmega4809-Chip an Bord, den Nano IOT mit WiFI und Bluetooth sowie den Nano BLE mit Lagesensoren. Mit letzterem können Sie beispielsweise einen Alarmgeber realisieren, der auf Erschütterungen reagiert und diese protokolliert.
Arduino Mini
Mit nur 3,0 mal 1,8 cm ist der Arduino Mini noch einmal um ein Drittel kleiner als der Nano. Damit ist er ein echtes Platzwunder, das in fast jedes noch so kleine Gehäuse passt. Pinbelegung, Mikrocontroller, Taktung und Speichervolumen entsprechen exakt denen des größeren Nano. Allerdings müssen Sie hier auf einen USB-Port verzichten und Ihre eigene 5V-Energieversorgung an den beiden dafür vorgesehenen Pins an der Vorderseite anlöten. Damit ist der Mini ideal, um ihn direkt in engen Bauräumen an Sensoren zu platzieren oder beispielsweise sehr kleine LED-Module in Fahrzeugen oder anderen Maschinen damit anzusteuern.
Arduino Mega
Sie suchen einen Arduino, der besonders viele Eingänge gleichzeitig überwacht und mehr Rechenleistung und mehr Speicher für längere Sketches und mehr Variablen mitbringt? Dann sind Sie mit dem Mega-Modell gut bedient. Der Arduino Mega und sein Nachfolger Arduino Mega2560 verfügen jeweils über beachtliche 54 Digital-Pins, von denen 14 PWM-fähig und 16 analog nutzbar sind. Herzstück des Arduino Mega ist ein ATmega1280 mit 128 Kilobyte Flash-Speicher. Beim neueren Arduino Mega2560 kommt stattdessen ein ATmega2560 mit 256 Kilobyte zum Einsatz. Der Arduino Mega misst 10,2 × 5,33 cm. Die vielen rundum verbauten Pins benötigen mehr Bauraum als beim Arduino Uno. Dafür ist er mit diesen vielen Pins perfekt, um beispielsweise ein großes Sensorfeld oder ein LED-Array anzusteuern.
Der Mega ist abwärtskompatibel zum Arduino Uno, sodass Sie viele Uno-Shields auch für den Mega und Mega2560 verwenden können.
Arduino Due
Noch einmal erheblich mehr Leistung als der Mega2560 bietet der Arduino Due, auf dem ein 32-Bit-Prozessor vom Typ AT91SAM3X8E verbaut ist. Dieser ist mit 84 MHz getaktet und verfügt über einen DMA-Controller, der den Prozessor beim Speicherzugriff entlastet. Damit ist er ideal für aufwendige Smart-Home-Anwendungen oder komplexe Hintergrundberechnungen mit vielen Fließkommazahlen.
Das Rechenwerk greift auf 512 Kilobyte Flash-Speicher zurück und steuert wie beim Mega bis zu 54 Pins an. Auch die Außenmaße sind mit denen des Mega und Mega2560 identisch, sodass der Due ebenfalls zahlreiche Shields des Uno verwenden kann.
Achtung: Im Unterschied zu den Schwestermodellen arbeitet der AT91SAM3X8E mit 3,3 Volt. Mit einer 5V-Spannung an einem der Eingabe/Ausgabe-Pins können Sie den Due unwiederbringlich zerstören.
Dank seiner deutlich schnelleren und moderneren Architektur ist der Arduino Due für zeitkritische Anwendungen mit komplexen Berechnungen prädestiniert, beispielsweise für komplexe Regelkreisläufe in Anlagen mit vielen Fühlern und Sensoren. Aufgrund seiner aufwendigeren Hardware kostet er allerdings auch rund zehnmal so viel wie ein Arduino Nano. In Deutschland ist das Modell wenig verbreitet.
Je nach Einsatzgebiet stehen Ihnen unterschiedliche Arduino-Typen zur Auswahl. Der schnelle Arduino Due ist für besonders rechenintensive Aufgaben gedacht.
Weitere Arduino-Typen
Neben den hier genannten Arduino-Modellen gibt es am Markt noch mehr als 20 weitere Arduino-Boards, wie etwa den Esplora mit Mini-Joystick und Tasten auf der Platine oder den kreisrunden Gemma, der als Plattform für Wearables gedacht ist, also zum Einnähen in Kleidung. So können Sie beispielsweise sehr einfach Arbeitskleidung mit Heizfunktion, Temperaturlogger oder GSM-Mobilfunkmodul passend für den Bedarf in Ihrem Unternehmen erstellen. Im Buchhandel finden sie Ratgeber zum Bau solcher Wearables mit Arduino oder Raspberry Pi.
Über 90 Prozent Ihrer Anwendungen, beispielsweise für die IoT-Vernetzung Ihrer Geräte, werden Sie mit Uno, Nano und Mega und den passenden Shields realisieren können. Deswegen haben die weiteren Modelle nur eine geringe Bedeutung am Markt.
Welcher Arduino für Anfänger?
Einen Einsteiger-Arduino gibt es nicht. Allerdings beinhalten viele Starter-Pakete einen Arduino Uno. Wenn Sie mit einem Arduino Nano oder Arduino Micro anfangen möchten, sollten Sie bereits Erfahrungen im Löten besitzen, denn hier liegen je nach Anbieter oft nur mit lose Stiftleisten bei, die Sie erst einmal an die Platine löten müssen.
Die mit Abstand meisten Bibliotheken (Libraries) gibt es derzeit für Arduinos auf megaAVR-Basis wie Uno, Nano und Mega. Für Arduino Due und MKR mit 32-Bit-Architektur müssen Sie hingegen erst einmal entsprechende Libraries finden. Am einfachsten ist daher der Einstieg mit dem Uno oder Nano, für die es im Netz viele Bestückungspläne und Sketches gibt, die Sie direkt übernehmen können.
Arduino programmieren: Vom Bewegungsmelder über Lautsprecher bis zum Timer
Weil der Arduino so vielfältig und günstig ist und Sie ihn mit seinem vielfältigen Zubehör für immer mehr Aufgaben verwenden können, hat der Mikrocontroller inzwischen eine riesige Fangemeinde.
Diese denkt sich jeden Tag neue Anwendungen aus: von der Mehr-Achsen-Roboter-Steuerung über den Bewegungsmelder mit automatischem Türöffner für das Hallentor bis hin zum Lautsprecher, der bei Förderstau Ihres Druckers oder Ihrer Verpackungsstraße ein akustisches Signal an Ihrem Schreibtisch abspielt.
Viele Arduino-Projekte für Ihr Business gibt es bereits mit passender Aufbauanleitung zum Download im Internet. Außerdem ist der Arduino sehr einsteigerfreundlich. Die Communities helfen Ihnen bei Fragen und geben Tipps. Und falls Sie beim Ausprobieren doch einmal aus Versehen eine Baugruppe beschädigen, sind Arduino-Ersatzteile sehr günstig und bei vielen Anbietern erhältlich.
Das Wichtigste zum Arduino in Kürze
Arduino ist ein verbreitetes System aus Mikrocontroller und Programmierumgebung (IDE).
Arduinos sind echtzeitfähig und damit ideal, um technische Systeme zu überwachen oder zu regeln.
Mit einem Arduino, einem Breadboard und dem passenden Zubehör bauen Sie sehr einfach Prototypen für elektronische Schaltungen.
Der Handel bietet verschiedene Arduino-Typen und -Shields an, mit denen Sie unterschiedliche Aufgaben automatisieren können.
Den Arduino programmieren Sie in der Sprache C++. Über Libraries erweitern Sie den Funktionsumfang für Ihre Sketches.
Eine große Community stellt zahlreiche Schaltpläne im Internet zur Verfügung und hilft bei Fragen und Problemen.
Programmieren lernen für Anfänger:innen: So gehen Sie Schritt für Schritt vor
Programmieren zu lernen ist nicht nur für junge Menschen wichtig, sondern unabhängig vom Alter eine Basisqualifikation in der modernen IT-Welt. Programmieren kann aber auch ein wundervolles Hobby sein. Die Auswahl an Möglichkeiten ist riesig – ganz gleich, ob Sie sich für Java, Python, eine der C-Varianten oder gar KI-Programmierung interessieren.
Dazu kommen noch die Möglichkeiten zur Programmierung, die visuelle Toolkits und grafische Modellierungsverfahren bieten. Am Anfang steht die Qual der Wahl: Hier erfahren Sie, wie Sie die passende Programmiersprache finden und sich im Dschungel der Programmierung zurechtfinden.
Während HTML, CSS, PHP und Java vor allem im Web-Umfeld beliebt sind, können Sie mit Python, C und C++ nicht nur Desktop-Anwendungen umsetzen, sondern sogar IoT- und KI-Vorhaben. Wer im Bereich Prozessdigitalisierung tätig sein will, sollte einen Blick auf No- und Low-Code-Entwicklungsumgebungen werfen. Das Angebot ist riesig. Unser Überblick hilft, die für Sie passende Programmiersprache zu finden und zeigt, wie ein erfolgreicher Einstieg in die professionelle Softwareentwicklung möglich ist.
Beliebteste Programmiersprachen 2024: Python vorn und C# holt auf
Um die Bedeutung von Programmiersprachen einzuschätzen, haben sich das TIOBE-Ranking und die sogenannten PYPL-Daten als Bewertungsmaßstab etabliert. Die Ergebnisse zeigen, dass Python den Bereich der Softwareentwicklung dominiert. Die größten Zuwächse hatte im Jahr 2023 aber eine andere Sprache: C# hat es geschafft, in die Gruppe der fünf beliebtesten Programmiersprachen aufzusteigen. Was sind die Gründe dafür, warum ist Python weiterhin so beliebt und warum stagniert die Verbreitung der bislang so stark nachgefragten Programmiersprache Java?
In regelmäßiger Abfolge stellt das niederländische Software-Beratungshaus TIOBE sein gleichnamiges Software-Beliebtheitsranking vor. Im Januar zeigt sich regelmäßig, wer die Gewinner und Verlierer des Vorjahres sind. Bis Januar 2024 konnten die Spitzenreiter allesamt ihre Plätze behaupten. Mit einer Ausnahme: JavaScript ist auf Platz 6 gerutscht – dafür hat C# (C-Sharp) Einzug in die Top 5 gehalten.
Der PYPL-Index (Popularity of Programming Language Index) kommt zu etwas anderen Zahlen. Der Index bildet ab, wie oft Tutorials zu einer Programmiersprache bei Google nachgefragt werden. Je häufiger nach einer Anleitung zu einer Skriptsprache gesucht wird, desto höher ist die Platzierung im PYPL-Index. Auch dieser Index sieht Python auf Platz 1. Dahinter folgen Java, JavaScript, C/C++ und C#.
GPS-Tracker für Fahrrad oder Roller: Gadget oder wirksamer Diebstahlschutz?
Ein GPS-Tracker für Fahrrad oder Roller: Lohnt sich so eine Anschaffung überhaupt? Wir sind der Frage nachgegangen und zeigen Ihnen, wie Sie Ihr wertvolles Fortbewegungsmittel mit und ohne GPS-Tracker wirksam vor unbefugtem Zugriff schützen können – und wie Sie im Fall eines Diebstahls vorgehen sollten.
Ein gutes Fahrrad kostet oftmals viele tausend Euro. Noch teurer sind Roller mit und ohne Elektroantrieb oder moderne E-Bikes. Umso ärgerlicher ist es, wenn das Fortbewegungsmittel gestohlen wird.
Jedes Jahr werden allein in Deutschland mehr als 250.000 Fahrräder gestohlen oder zumindest vorübergehend entwendet (Quelle: Statista). Selbst hochwertige Schlösser knacken Kriminelle binnen weniger Sekunden – und das Zweirad ist meist auf Nimmerwiedersehen verschwunden.
Eine solche Situation kann verhindert werden: Mit einem GPS-Tracker. Er wird an einer unauffälligen Stelle montiert und gibt fortlaufend die aktuelle Position des Gefährts durch. Mit dieser Technologie können das geklaute Business-Bike oder der geliebte Motorroller lokalisiert werden.
Die Blockchain: Basis für sicheren Warenverkehr & Rechtsgeschäfte
Hohe Wellen schlug das Thema Blockchain bislang vor allem in der Finanzwelt – nicht nur wegen des zeitweise astronomisch steigenden Bitcoin-Werts. Denn wenn sich Online-Transaktionen selbstständig dokumentieren und von vielen Nutzern dezentral verwaltet werden, wären zentrale Kontrollinstanzen oder Intermediäre wie Banken, Notare, Börsen- und Kreditinstitute faktisch überflüssig. Zudem können Transaktionen deutlich schneller abgewickelt werden, was wiederum Zeit und Kosten spart. In Zukunft könnten Geschäfts- und Handelspartner:innen aber nicht nur Zahlungsvorgänge in einer Blockchain hinterlegen, sondern auch Urkunden, Miet- oder Kaufverträge, die als sogenannte „Smart Contracts“ fälschungssicher erfasst werden. Doch wie geht das?
Vereinfacht dargestellt beschreibt die Blockchain eine Art digitales Kassenbuch, das sich mit jeder Transaktion selbstständig fortschreibt. Jedes Datenblatt (Block) enthält einen kryptographischen Fingerabdruck des vorherigen Blocks. So entsteht eine Verkettung (Chain) von Datensätzen, die sich zu einem lückenlosen Register zusammenreihen. Da die virtuellen Kopien jeder Transaktion auf den Rechnern aller anonymen Datenbank-Teilnehmer liegen, sind nachträgliche Manipulationen praktisch unmöglich. Dieses Peer-to-Peer-Prinzip (P2P) schafft Vertrauen und die technische Basis für sichere Zahlungssysteme und vieles Weitere mehr.
Der Automobil-Zulieferer, der in Echtzeit seine Produktion überwacht, der Verkaufsautomat im Außenbereich, der selbständig ein Refill beauftragt oder das Busunternehmen, das alle seine Fahrzeuge auch unterwegs elektronisch stets im Blick hat: Für Unternehmen aller Branchen schafft das Internet of Things ganz neue Möglichkeiten. Hier lesen Sie, was der Begriff „Internet of Things” (IoT) bedeutet und wie Ihr Unternehmen von dieser modernen Technik profitieren kann.
Auf rund 13 Billionen US-Dollar bis zum Jahr 2030 schätzt das Beratungsunternehmen McKinsey & Company den Mehrwert, den Unternehmen durch die intelligente Vernetzung von Geräten und Maschinen schaffen werden. Allein in der Produktion soll das Internet of Things (IoT) 3,3 Billionen US-Dollar zusätzlich generieren. Dicht gefolgt vom wachsenden Gesundheitssektor, der gerade erst damit beginnt, das IoT zu nutzen.
