Grundlagen Arduino

Hallo, ich bin Arduino. Hier lernst du, wie du mich Programmieren und mit dir spielen lassen kannst!

Empfohlene Altersgruppe

Ab 5 Jahren

Zielsetzung

Grundlagen des Arduino-Programmierens und Einsatzes in praktischen Projekten kennenlernen.

Ausleihbar

JA! Workshop und Abholung

Mehr Informationen

Kennst du den Arduino? Das ist eine kleine, aber mächtige Platine, die dir hilft, die Welt der Elektronik und Programmierung zu entdecken. Mit einem Arduino kannst du spannende Projekte realisieren und deiner Kreativität freien Lauf lassen. Du kannst Sensoren anschließen, Motoren steuern und sogar eigene Roboter bauen. Zum Beispiel kannst du eine Wetterstation entwickeln, die Temperatur und Luftfeuchtigkeit misst, oder ein automatisches Bewässerungssystem für deine Pflanzen programmieren. Dabei lernst du nicht nur die Grundlagen der Elektronik und Programmierung, sondern auch logisches Denken, Problemlösen und technisches Verständnis. Und das Beste ist: In der InfoTastic Academy gibt es zahlreiche Arduino-Workshops, in denen du gemeinsam mit anderen Tüftlern und Tüftlerinnen an deinen Projekten arbeiten kannst. Komm vorbei und entdecke die faszinierende Welt des Arduino!

Lernabenteuer

Grundlagen Arduino

Inhalt

1) Aller Anfang ist leicht 😉​

Das musst du wissen

In diesem ersten Schritt lernst du, wie du den Arduino richtig anschließt und eine einfache LED zum Leuchten bringst. Dafür benötigst du:

  • Einen Arduino (z.B. Arduino Uno)
  • Ein USB-Kabel
  • Eine LED
  • Einen 220-Ohm-Widerstand
  • Ein Verbindungskabel

 

Anleitung:

  1. Schließe den Arduino über das USB-Kabel an deinen Computer an.
  2. Verbinde die LED mit einem Pin des Arduino (z.B. Pin 13) und den Widerstand zwischen die LED und den Bodenanschluss (GND).
  3. Öffne die Arduino-IDE und schreibe folgendes Programm:

  4. Lade das Programm auf den Arduino, indem du die Play Taste drückst, und beobachte die LED.

Mission 1

Bringe eine LED zum Blinken und ändere die Blinkgeschwindigkeit auf 0,5 Sekunden pro Zustand.

Achte darauf, dass die LED richtig gepolt ist (die lange Seite der LED gehört an den Pin, die kurze an den Widerstand).

Den Wert in der delay()-Funktion kannst du anpassen, um die Geschwindigkeit zu ändern.

Du solltest den Wert der delay()-Funktion auf 500 setzen. Die LED sollte jetzt alle 0,5 Sekunden ein- und ausgehen. Wenn das nicht funktioniert, überprüfe die Schaltung und das Programm.

2) Ein Temperatursensor anschließen und Werte auslesen

Nun erweitern wir das Setup um einen Temperatursensor (z.B. TMP36), um Temperaturwerte zu messen.
Du benötigst:

  • Einen TMP36-Sensor
  • Ein Verbindungskabel

 

Anleitung:

  1. Verbinde den Sensor mit dem Arduino: Der mittlere Pin geht an den analogen Eingang (z.B. A0), die anderen beiden an 5V und GND.
  2. Programm:

  3. Lade das Programm hoch und öffne den Serial Monitor in der Arduino-IDE, um die Temperaturwerte zu sehen.

Mission 2

Lese die Temperatur deines Zimmers aus und zeige sie im Serial Monitor an.

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Jetzt wollen wir mit einem Servomotor arbeiten, der sich in eine bestimmte Position drehen lässt.
Du benötigst:

  • Einen kleinen Servomotor
  • Verbindungskabel

 

Anleitung:

  1. Verbinde den Motor: Das gelbe Kabel geht an einen digitalen Pin (z.B. Pin 9), das rote an 5V und das braune an GND.
  2. Programm:

  3. Lade das Programm hoch und beobachte den Motor.

Mission 3

Lasse den Servomotor abwechselnd auf 0, 90 und 180 Grad drehen.

Nutze die Funktion myServo.write() für die Steuerung des Motors.

Die Verzögerung (delay()) beeinflusst, wie lange der Motor in einer Position verweilt.

Der Motor sollte sich in regelmäßigen Abständen zwischen 0, 90 und 180 Grad bewegen.

4) Ein kleines Ampelsystem bauen

Nun kombinieren wir das Gelernte und bauen ein Ampelsystem mit drei LEDs (rot, gelb, grün).
Du benötigst:

  • Drei LEDs
  • Widerstände und Kabel

Anleitung:

  1. Schließe die LEDs an die Pins 2 (rot), 3 (gelb) und 4 (grün) des Arduino an.
  2. Programm:

Mission 4

Baue ein Ampelsystem, das die Farben in der richtigen Reihenfolge und für die passende Dauer schaltet. Verändere es anschließend so, dass die Ampel nach 20 Sekunden Wartezeit von Rot nicht wieder direkt auf Grün springt, sondern danach erst wieder auf Gelb und dann auf Grün.

Verwende digitalWrite(), um die LEDs zu steuern.

Achte darauf, dass die Verzögerungen realistische Wartezeiten simulieren. Du kannst die Befehle für das Einschalten der gelben LED im Code ablesen. Findest du sie?

Die Ampel sollte wie eine echte Verkehrsampel funktionieren, wobei sich die Farben in den richtigen Intervallen ändern. Dazu musst du im Code, nachdem die rote LED ausgegangen ist, die gelbe wieder einschalten, warten und dann wieder ausschalten, bevor der Code von vorne beginnt.

Grundlagen Arduino Prüfung

Nun hast du gezeigt, dass du die Grundfunktionen des Arduino beherrscht. Bist du bereit für die Prüfung?

Abschluss Mission

Passe die Ampelschaltung so an, dass man auch eine Fußgängerfunktion zum Überqueren der Straße nutzen kann.

Dazu benötigst du einen kleinen Schalter, der nach dem Drücken nach einer gewissen Wartezeit die Ampel auf Rot springen lässt und eine weitere LED, die dann für Fußgänger auf Grün springt. Nutze Google, um herauszufinden, wie man einen Schalter steuert.

Um zu prüfen, ob der Schalter gedrückt wird, kannst du dir diese Anleitung nutzen: How to Wire and Program a Button | Arduino Documentation

Weiter geht´s mit Grundlagen Arduino

Auf der Seite Arduino.cc findest du viele Projektideen und tolle Tipps, um den Arduino noch besser kennenzulernen. Hier ist ein Link: Arduino Docs | Arduino Documentation

Du könntest bspw. versuchen eine Aufzug-Schaltung zu programmieren oder eine Schaltung für einen Weihnachtsbaum, der nur angeht, wenn es dunkel ist.
Wenn du den Servomotor weiter erkunden möchtest, könntest du folgendes Projekt versuchen:
Entwickle ein automatisches Bewässerungssystem für Pflanzen, bei dem ein Feuchtigkeitssensor den Boden misst und bei Bedarf eine kleine Pumpe aktiviert. Das System soll verhindern, dass die Pflanze übergossen wird. Nutze dazu das Gelernte aus den Missionen (LED-Steuerung, Sensoren, Motorsteuerung).