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Arduino Sensor Basiskurs

Ziel

  • Erste Schritte im Bau von Citizen Sensor Modulen machen.
  • Eigene Datenerfassung, warum?
  • Grätzelsensorgruppen aufbauen (Privat, Labore, Hosts)

Intro

  • noch bevor wir beginnen: WLAN suchen!
  • Vorstellungsrunde (Wer, Hintergrund/Interesse, Vorwissen (nicht nur technisch!), gibt es eine Erwartungshaltung - welche, 
  • Über den Workshop
    • Basics nicht-frontal vermitteln
    • HandsOn
    • Austausch von Vorwissen und Erfahrungen
    • Es gibt viele Etappen zum Citizen Sensor ... jede ist ein gutes Zwischenziel für diesen Workshop
  • Abendprogramm
    • Sensorbasics
    • Arduniobasics
    • Arduino in Betrieb nehmen
    • Sensor anschalten
    • Messen


Grundsätzliches über Sensoren

Sensoren ermöglichen Systemen die Erfassung der Umwelt und erlauben über die Verarbeitung dieser Informationen erst die (intelligente) Reaktion auf die wahrgenommenen Gegebenheiten der Umwelt. 

Jedoch sind Sensoren keine Sinne (Sehsinn, Gehörsinn, Geruch, Geschmackssinn, Berührungs-und Drucksinn, Temperatursinn, Schmerzsinn, Stellungssinn, Kraftsinn, Lagesinn, Drehbewegungssinn). So sind Sensoren erfassende aber nicht wahrnehmende Instrumente (Step-by-Step Guide zum Nachlesen). 

Verarbeitung von Sensorendaten

 

Der Arduino

Arduino ist eine aus Hard- und Software bestehende Mikrocontroller-Umgebung. Beides ist Open-Source. Als Hardware stehen verschiedene recht einfach gehaltene Mikrocontrollerboards zur Verfügung.  Herzstück der Boards sind verschiedene AVR-Mikrocontroller. Die meisten Pins des Controllers sind an Stift- oder Buchsenleisten herausgeführt und stehen zur freien Verfügung.

Die Arduino Hardware ist sehr preiswert. Den Arduino Uno gibt es ab ca. 15€. Die meisten Arduinos bringen einen USB-Anschluß mit, so das kein Programmieradapter benötigt wird. Es reicht also ein USB-Kabel. Die Hardware ist durch so genannte Shields einfach erweiterbar. Diese werden einfach aufgesteckt. Die aufwendige Entwicklung von Platinen kann so oft vermieden werden. Shields gibt es in einer großen Vielzahl und zu angemessen Preisen. Für Eigenentwicklungen gibt es Prototypen Shields mit freier Lötfläche oder mit Breadboards. Der Arduino ist sehr gut dokumentiert. Es gibt einen Vielzahl von Beispielanwendungen.



Bausteine der Arduino Entwicklungsumgebung

Ein Arduino Entwicklungsumgebung setzt sich aus vier Teilen zusammen (siehe auch COMIC): 

 

  1. dem IO-Board (Input/Output, AKA Arduino), 
  2. einigen an das IO-Board angeschlossenen Bauteilen (Sensoren) 
  3. und Sketches (Programmen) die dann am IO-Board laufen und es steuern
  4. sowie einem PC/MAC/Linux Editor zum Erstellen des Programmes und dessen Überspielung zum Programmieren des IO-Boards 

 


Das I/O Board (AKA Arduino)


Der Arduino PC/MAC/LINUX Editor

 

  1. Was ist die Arduino Software
    Hier bekommst Du einen Überblick über die Software (SDK) zur Programmierung von Arduino.
  2. Installieren des Arduino Editors am eigenen Notebook 
  3. Arduino in Betrieb nehmen mit Blink


Erste Schritte in Soft und Hard

Step-by-Step Guide zum Nachlesen
  1. Struktur eines Sketches
    Hier erkläre ich, wie ein Sketch, also ein Arduino Programm, aufgebaut ist.
  2. Digital Out
    Wie war das mit Blink ... Varianten zu Blink
  3. Digital In
    Etwas mehr interaktion durch digitalen Input, z.B. durch einen Taster.
  4. Analog Out
    Wir lassen eine LED faden.
  5. Analog In
    Nun wird es spannend. Drehregler, Lichtsensoren und vieles mehr sind mit dem analogen Input möglich.


Step by Step Guide zum Sensorbau

Jede dieser Seiten beinhaltet einen Schritt zum Citizen Sensor.

  • Überblick ... aus was besteht ein Citizen Sensor?
  • Publizieren / Dashboard via Embed-Codes oder JSON (Freeboard)

 



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