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Alt 14.01.2012, 15:53
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Standard Experimentierkasten heute: Physical-Computing-Plattform Arduino

In meiner eigenen Jugend waren sog. Experimentierkästen wohl eines der wichtigsten Dinge. Ich kann mich gar nicht genug bei meinen Eltern bedanken, die mir damals etwa im Alter von neun Jahren meinen ersten Physik-Experimentierkasten geschenkt haben.

Dann folgte ein Elektronik-Experimentierkasten von der Firma Kosmos, dem dann die fortgeschritteneren Elektronik-Experimentierkästen der Firma Philips folgten. In den späteren 1970er Jahren hatte die Firma Philips ein wunderbares Angebot an sehr seriösen Experimentierkästen zu den Themen Physik, Chemie, Mineralogie und Elektronik (Stichwort "EE 2003").

Leider sind die meisten Angebote an Experimentierkästen aus dem Handel verschwunden. In den letzten Jahren habe ich immer wieder erfolglos in Geschäften Ausschau nach einem Experimentierkasten gehalten.

Vor einigen Tagen hat mich ein Freund auf die Physical-Computing-Plattform Arduino aufmerksam gemacht, die mich sofort begeistert hat und die mich sowohl in den technischen Experimenten an die Experimentierkästen meiner Jugend erinnert, als auch ziemlich praktische und professionelle Ergebnisse bringt:



Gekauft habe ich mir das "Einsteiger-Kit mit Arduino Uno R3" bei Thomas Ecker's Firma Physical Computing Austria, das erwähne ich deshalb, weil Thomas Ecker sehr gut und persönlich berät, gute Einstiegsübungen auf der Seite anbietet, die Firma in Österreich ist und weil er mit seinen Arduino-Projekten auch sonst in der Kunst- und Kulturszene tätig ist.

Das oben abgebildete Einsteiger-Kit kostet 62 Euro, ich würde noch zusätzlich zu dem 70-teiligen Drahtbügelset (im Sackerl rechts oben im Bild) zu 6,90 Euro raten.

Der Arduino Uno besteht aus dem Atmel AVR-Mikrocontroller ATmega328, getaktet mit 16 Mhz, der über die USB-Schnittstelle programmiert wird. Die Software gibt es als Open Source auf arduino.cc.

Mit sehr leicht verständlichen Befehlen wird im Editor am PC programmiert, der Editor überprüft das Programm auf eventuelle Fehler, kompiliert es und sendet es an den Arduino. Schon nach wenigen Minuten schafft es jeder, im ersten Übungsschritt die Leuchtdiode zum Blinken zu bringen (vgl. Bild).

Mit den Bauteilen aus dem Einsteiger-Kit kann man dann bald mehrere LED's ansteuern, Töne ausgeben oder auch analoge Messungen vornehmen, wie etwa Helligkeit über den beigepackten LDR (Fotowiderstand) etc.

Das Arduino-System kann beliebig erweitert werden, es gibt eine Menge bestückte Platinen oder Bausätze, sog. Shields, für einen riesigen Bereich an Anwendungsmöglichkeiten.

Ich sehe für mich selbst den Vorteil, dass mir das Arduino-System endlich relativ einfach verschiedene kleinere Geräte ansteuern läßt, wo man sonst recht aufwändig analoge Schaltungen verwenden müsste.
Mein vordringliches Ziel ist die Ansteuerung von Schrittmotoren, als erstes vor allem für meine GoPro Zeitraffer/Timelapse Dolly, wo ich vorher technisch in eine Sackgasse geraten war.
Sollte sich eine solche Steuerung bewähren, könnte man dann den Arduino am besten in einer Mini-Version (ab ca 15 Euro) autonom unabhängig vom Computer verwenden.

Vielleicht interessieren sich Leser für die Arduino-Plattform und möchten hier eigene Projekte vorstellen?

Wolfgang (SAGEN.at)
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  #2  
Alt 14.01.2012, 22:17
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Standard AW: Experimentierkasten heute: Physical-Computing-Plattform Arduino

Sehr interessant ist etwa die Steuerung von Servos über den Arduino. Hier ein kleiner Versuchsaufbau, bei dem eine sehr einfache Pan/Tilt-Kamerahalterung über einen Joystick gesteuert wird:



Die Joystick-Steuerung wird direkt auf den Arduino aufgesteckt, die Servos werden aus der Steuerung versorgt. Die Bewegungen vom Joystick werden unmittelbar auf die Kamera - hier eine GoPro - übertragen.
Hinweis: für längere Experimente unbedingt die Servos separat mit Strom versorgen, die Arduino-Stomversorgung ist natürlich nicht für Lasten ausgelegt!

Das ganze funktioniert zumindest bei mir nicht ganz ideal, da die Pan/Tilt-Halterung mechanisch etwas gar primitiv gehalten ist, dafür kostet sie auch nur 5 Euro.

Die beiden notwendigen Miniatur-Servos kosten etwa 6,60 Euro pro Stück, das Joystick-Shield ca 10 Euro.

Wenn hier kein unmittelbarer praktischer Nutzen gegeben ist, ist dieser Aufbau und die sehr einfache Programmierung ein spassiger Einstieg in das Verständnis vom Arduino und in Microcomputing.

Wolfgang (SAGEN.at)
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Stichworte
arduino, computer, elektronik, experiment, experimentieren, motor, physical-computing, plattform, robotik, selbstbau, steuerung, Österreich

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