ARDUINO Hard- und Software

http://sites.prenninger.com/arduino-uno-r3/arduino-hard--und-software

http://www.linksammlung.info/

http://www.schaltungen.at/

                                                                                            Wels, am 2015-11-03

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15_b_PrennIng-a_arduino.uno.r3-
arduino.hard..und.software (xx Seiten)_1a.pdf

STAND März 2011   ARDUINO-IDE 0022  veraltet
heute IDE_V1.6.6  IDE_V1.0.6

ARDUINO 1.0.6
ARDUINO 1.0.6 - 2014-09-16
Classic Arduino IDE, to be used with any Arduino board, but Arduino Yún and Arduino DUE. Refer to the Getting Started page for Installation instructions.
Klassische Arduino IDE, um mit jedem Arduino-Board verwendet werden, aber Arduino Yun und Arduino fällig.
Finden Sie auf der
Seite Erste Schritte zur Installationsanleitung.


ARDUINO 1.6.6
ARDUINO 1.6.6 - 2015-11-03
Arduino IDE that can be used with any Arduino board, including the Arduino Yún and Arduino DUE. Refer to the Getting Started page for Installation instructions.
Arduino IDE, die mit jedem Arduino Board, einschließlich der Arduino und Arduino Yun DUE verwendet werden kann.
Finden Sie auf der
Seite Erste Schritte zur Installationsanleitung.

https://www.arduino.cc/en/Main/ReleaseNotes#v1.0.6




Broschüre / Taschen-BUCH:
Arduino    Hard- und Software Open Source Plattform € 14,80

Dr. Claus Kühnel

CK:Skript Eigenverlag
2011-08-07
Eigenverlag: Skript Verlag Kühnel
ISBN: 978-3-907857-16-8

http://www.ckuehnel.ch/ckskript/fachbuch.html




Taschenbuch: 156 Seiten
Verlag: Skript Verlag Kühnel;
1. Auflage 7. August 2011
Sprache: Deutsch
ISBN: 390785716X
ISBN-13: 978-3907857168
Größe: 14,8x21x0,9cm

Klappentext:
Arduino ist eine Hard- und Software Open Source Plattform.
Die Hardware besteht aus einem einfachen Board mit analogen und digitalen Ein- und Ausgängen.
Als Rechnerkern dient ein Atmel AVR-Mikrocontroller. Beim hier verwendeten Arduino Uno ist es ein ATmega328.
Arduino kommt mit einer eigenen Entwicklungsumgebung, die Editor und GCC-Einbindung bereit hält.
Neben der avr-gcc-Library können weitere Arduino-Libraries eingebunden werden.
Die Programmerstellung wird dadurch stark vereinfacht.
Im Buch werden Programmbeispiele gezeigt, die ein recht breites Anwendungsspektrum abdecken und Anregung für eigene Erweiterungen geben sollen.
Betrachtet werden AD/DA-Umsetzung und die Ansteuerung von RGB-LEDs, RTC und SD Card, RFID Reader, LCD und Motoren.
Die Nutzung von Arduino im Netzwerk wird mit Webserver-, Twitter- und eMail-Anwendungen verdeutlicht.
Ein umfangreiches Kapitel befasst sich mit den Interrupts des ATmega328 und deren Programmierung auf Registerebene.
Es sind bereits zahlreiche Bücher zu den Arduino Grundlagen erschienen, die gleichsam elektrotechnische Grundlagen vermitteln.
Hierauf wir an dieser Stelle nicht eingegangen. Angesprochen werden sollen Leser, die bereits erste Erfahrungen mit Mikrocontrollern gesammelt haben
und nach einer effektiven Plattform für das Umsetzen eigener Ideen in Hard- und Software suchen.
Grundkenntnisse zu den AVR-Mikrocontrollern und zur Programmiersprache C/C++ sind für das Nachvollziehen der Programmbeispiele von Vorteil.


Webseite zum Buch
http://www.ckskript.ch/sach-fachbücher/
http://www.ckuehnel.ch/dokuwiki/

Die Idee zu dieser Veröffentlichung entstand nach Experimenten mit einem Arduino Duemilanove sowie einem Lilypad Arduino.
An Hand von Programmbeispielen wird gezeigt, wie unter Verwendung eines großen Fundus an Libraries schnell
und recht unkompliziert interessante Anwendungen erstellt werden können.

Grundkenntnisse zu den AVR-Mikrocontrollern und zur Programmiersprache C/C++ sind für das Nachvollziehen der Programmbeispiele von Vorteil.
Angesprochen werden sollen Leser, die bereits erste Erfahrungen mit Mikrocontrollern gesammelt haben
und nach einer effektiven Plattform für das Umsetzen eigener Ideen in Hard- und Software suchen.

Informationen und Quellcodes zum BUCH
Alle gelisteten Qielltexte ( *.ino-Sketche) unter SourceForge.net
Alle Programme / Quelltexte (Sketche) stehen unter SourceForge
http://sourceforge.net/projects/arduinosources
zum Download zur Verfügung.


Dr. Claus Kühnel
Talstrasse 39a
CH-8852 Altendorf
Tel. 0041 (0)55 / 4422414
mailto:info@ckuehnel.ch

http://www.ckuehnel.ch


Biografie
Dr. Claus Kühnel studierte und promovierte an der Technischen Universität Dresden (D) im Bereich der Informationselektronik.
Es folgte eine Ausbildung in Biomedizintechnik.
Seit 2004 arbeitet er als Director Electronic Engineering & Embedded Systems
und ist verantwortlich für die Entwicklung von elektronischer Hardware und hardwarenaher Software für Laborgeräte.
Zusätzlich zu diesen beruflichen Aufgaben hat er zahlreiche Artikel und Bücher über Mikrocontroller-Themen veröffentlicht.



Arduino 2009 = ARDUINO Duemilanove
bis auf USB-Interface identisch mit ARDUINO UNO R3


Inhaltsverzeichnis
~300_d_Kühnel-x_BUCH ARDUINO  Hard- und Software Open Source Plattform - Inhaltsverzeichnis_1a.xls


Kapitel Bezeichnung Seite Elektronik-Bauteile Quelltext = Sketch *.pde SOLL *.ino
1. Lizenzen beim Arduino Projekt 9






2. Arduino Hardware 11

2.1 Mikrocontroller Boards 11
ARDUINO UNO & Duemilanove = Arduino 2009

Schaltbild ARDUINO 2009 = Duemilanove 14 § LM358D MC33269D-5.0 FT232AL ATmega8 2LEDs X=16MHz
2.2 Shields 15

2.2.1 Übersicht Shields 16

2.2.2 Arduino ProtoShield Kit 17

2.2.3 Adafruit MotorShield 18

2.2.4 Arduino Ethernet Shield 19

2.2.5 Arduino SD Card Shield 19






3. Arduino IDE 20
Open Source ARDUINO Entwicklungsumgebung = IDE
3.1 Installation & Inbetriebnahme 20

3.2 Programmbearbeitung 21

3.3 Arduino Programmiersprache ist C/C++ 26






4. Arduino Applikationen 27

4.1 Template 27
Template.ino
4.2 "Hello World" 28
Hello World1.ino
4.3 ShiftBrite RGB LEDs 30 § ShiftBrite Module ShiftBrite.ino
4.4 Adafruit Motor Shield mit H-Brücke 33 § L293D
4.4.1 Installation der Firmware 34

4.4.2 Ansteuerung von Servos 34
ServoTest.ino
4.5 Temperaturmessung mit LM75 35 § LM75 myAVR TWI Add-On Temperatursensor myTWI_Temperatursensor.ino
4.6 Interne analoge IO beim ATmega328 43 § ATmega328
4.6.1 Interner ADC und PWM als DAC 43
adda.ino
4.6.2 Interner ADC im Free Running Mode 46
free_running_adc.ino
4.6.3 Externer ADC/DAC mit PCF8591 50 § PCF8591P LM336-2,5 LM324 PCF8591.pde Holter&Kalb I2C-Analogkarte
4.7 Debugging Display 56 § HD44780 LCDs DebugLCD.ino
4.8 RTC und SD Card Erweiterung 61 § Adafruit Data Logging Shield DataLogger.ino

Setzen von Datum und Uhrzeit bei RTC DS1307
§ RTC DS1307 DS1307_Setup.ino
4.9 RFID Reader 73 § EM4102 ReadRFID.ino





5. Netzwerkapplikationen 78

5.1 Ethernet Shield 78 § Wiznet W5100 Ethernet Chip
5.2 Arduino im Netzwerk 79

5.3 Hello World 80
Webserver.ino
5.4 SHT11 am Embedded Webserver 82 § Temp. SHT11 rel. Feuchte SHT21 SHT21_Webserver.ino

SHT21 Webserver1 89
SHT21_Webserver1.ino
5.5 Arduino twittert 92 § SHT21 SHT21_Twitter.ino
5.6 Arduino versendet Mail 96
SHT21_Mail1.ino





6. Arduino Interrupts 100

6.1 Kontakt zur Außenwelt 102 § ATmega328 pin-Belegung
6.2 Interruptsystem des ATmega328 102 § ATmega328
6.3 Interruptvektortabelle ATmega328 103 § ATmega328
6.4 External Interrupts INT0 und INT1 105

6.4.1 Register für Interrupts INT0 und INT1 105

6.4.2 Programmbeispiel zu den Interrupts INTx 106
ExternalInterrupt.ino
6.5 Pin Changed Interrupts PCINTx 108

6.5.1 Register für Interrupts PCINTx 108

6.5.2 Programmbeispiel zu PCINTx Interrupts 109
PCINT.ino
6.6 TimerInterupts 111

6.6.1 Register für Timer2 112

6.6.2 Register für Timer1 114

6.6.3 Programmbeispiel zu Timer2 115
msecTimer.ino
6.6.4 Programmbeispiel zu Timer1 118
SecTimer.ino
6.7 Watchdog 120 § ATmega328
6.7.1 Watchdog Register WDTCSR 121

6.7.2 Programmbeispiel Watchdog Interrupt 122
Watchdog.ino
6.8 Analog Comparator 124

6.8.1 Register für den Analog Comparator 125

6.8.2 Programmbeispiel Analog Comparator 126
ACOMP.ino
6.9 Analog/Digital-Umsetzer 128 § ATmega328
6.9.1 Register des AD-Umsetzers 129

6.9.2 Programmbeispiele zu AD-Umsetzung 132

6.9.2.1. Softwaregetriggerte AD-Umsetzung 132

6.9.2.2. Free-Running AD-Umsetzung 132
ADC2s.ino
6.9.2.3. Timmergetriggerte AD-Umsetzung 135
ADC3s.ino
6.10 Zusammenfassung 139






7. Arduino Software Release Notes 140 § ARDUINO 0022 2010-12-24 ARDUINO 0018 2010-01-29





8. Referenzen 145






9. Index 148




Hier sind die Programmbeispiele aus der Broschüre "Arduino - Hard- und Software Open Source Plattform"
ISBN: 978-3-907857-16-8
zusammengestellt.
Kontakt:
mailto:info@ckuehnel.ch www.ckuehnel.ch


siehe ORDNER  F:\2016 PROGRAMME- neu\Arduino Hard- und Software\DS1307_Setup.ino

*.pde SOLL *.ino

Quelltexte:
https://sourceforge.net/projects/arduinosources/

Hier sind die Quelltexte aus der Broschüre
"Arduino - Hard- und Software Open Source Plattform
ISBN 978-3-907857-16-8
 abgelegt.

Nach Erscheinen der Broschüre entstandene Programmbeispiele werden ebenfalls hier abgelegt.
Programmbeispiele zum MicroView - OLED Arduino Module (https://www.sparkfun.com/products/12923 ) sind in einem separaten Ordner abgelegt.
Programmbeispiele zu den 32-bit Derivaten Arduino M0 und Arduino Due sind ebenfalls in separaten Ordnern zu finden.



Arduino M0



Arduino Due



IDE_V1.6.1 2015-03-12


MicroView 2014-11-04


IDE_V1.0.5_and_higher 2014-09-25


links.txt 2012-03-05 130 Bytes

webserver.ino 2011-08-07 2.0 kB

Watchdog.ino 2011-08-07 1.4 kB

SHT21_Webserver1.ino 2011-08-07 4.8 kB

SHT21_Webserver.ino 2011-08-07 2.8 kB

SHT21_Twitter.ino 2011-08-07 2.0 kB

SHT21_Mail1.ino 2011-08-07 3.3 kB

SecTimer.ino 2011-08-07 1.6 kB

Arduino Uno.bmp 2011-08-07 151.4 kB

ReadRFID.ino 2011-08-07 1.6 kB

PCINT.ino 2011-08-07 1.9 kB

PCF8591.ino 2011-08-07 2.2 kB

myTWI_Temperatursensor.ino
2011-08-07 2.0 kB

msecTimer.ino 2011-08-07 1.5 kB

free_running_adc.ino 2011-08-07 1.9 kB

ExternalInterrupt.ino 2011-08-07 1.4 kB

DS1307_Setup_1.ino 2011-08-07 2.6 kB

DS1307_Setup.ino 2011-08-07 1.4 kB

DebugLCD.ino 2011-08-07 2.1 kB

DataLogger.ino 2011-08-07 4.5 kB

adda.ino 2011-08-07 1.2 kB

ADC3s.ino 2011-08-07 2.8 kB

ADC2s.ino 2011-08-07 1.8 kB

ADC1s.ino 2011-08-07 723 Bytes

ACOMP.ino 2011-08-07 1.7 kB

ServoTest.ino 2011-08-07 659 Bytes

ShiftBrite.ino 2011-08-07 2.2 kB

HelloWorld1.ino 2011-08-07 813 Bytes

template.ino 2011-08-07 517 Bytes

readme.txt 2011-06-12 196 Bytes

http://sourceforge.net/projects/arduinosources/files/?source=navbar














Shield Übersicht

Arduino ProtoShield Kit Prototyping wird durch kleines Lochrasterfeld, zwei LEDs und zwei Taster (davon lx Reset) unterstützt.
Anschluss zum BIueSMiRF Socket (Bluetooth Modem) ist vor- handen
(http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php? products_id=7914)
XBee Shield Drahtlose Kommunikation mit Zigbee über Xbee Module von MaxStream
(http://www.maxstream.net/products/xbee/xbee- oem-rf-module-zigbee.php)
Motor Control Shield Steuerung von DC Motoren und Auslesen von Encodern
(http://blushingboy.net/p/motorShieldV3/)
TellyMate Shield Serielle Ansteuerung eines 38x25 Character-Displays auf PAL oder NTSC TV
(http://www.batsocks.co.uk/products/Shields/TellyMate%20S- hield.htm)
Button Shield Tastatur mit 32 Tasten
(http://antipastohw.blogspot.com/2009/06/live-footage-of-but-tonshield-in-wild.html)
Adafruit Wave Shield Wiedergabe von 22 kHz Audiofiles beliebiger Größe von einer SD Card
(http://www.ladyada.net/make/waveshield/)
Adafruit GPS & Datalogging Shield Verbindet ein GPS Modul und kann Ort, Zeit, Datum und Sens-ordaten auf einer SD Card abspeichern
(http://www.ladyada.net/make/gpsshield/)
TouchShield Slide Widescreen OLED Touch Screen mit 320x240 Pixeln
(http://www.liquidware.com/shop/show/TSL/TouchShield+Slide)
Battery Shield Batterie Pack mit über USB ladbarer Lithium Ionen Batterie er- möglicht Batteriebetrieb eines Arduino für 14-28 Std.
-  abhängig von der Beschaltung
(http://www.liquidware.com/shop/show/BP/Lithium+BackPack)
6-pack Verbindet sechs Schieberegler mit den analogen Eingängen
(http://www.freeduino.de/wiki/arduino-6-pack-slider-shield)
Adafruit Servo/Step- per/DC Motor Shield Ansteuerung von zwei Hobby Servos und bis zu zwei Unipolar/Bipolar Schrittmotoren oder vier bi-direktionalen DC Motoren
(http://www.ladyada.net/make/mshield/)
Liquidware InputShield Eingabe über zwei Tasten, einen Joystick und einen A-B Selec-tor zur Game- bzw. Robotersteuerung
(http://www.liquidware.com/shop/show/INPT/InputShield)
Arduino Ethernet Shield Verbindet ein Arduino Board über ein Wiznet W5100 Ethernet Chip mit dem Internet.
Ein Wiznet W5100 stellt einen IP Stack für die Protokolle TCP und UDP zur Verfügung und unterstützt bis zu vier Socketverbindungen
(http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield)
Adafruit XPort/Ethernet shield Internetverbindung über XPort Modul  Client oder Server,
(http://www.ladyada.net/make/eshield/)
RFIDuino Lesen und Schreiben von 13.56 MHz ISO-14443A (Mifare) RFID tags - Antenne ist integriert
(http://rfid.marcboon.com/#category2.0)
SD card shield for Arduino V2.1 SD Speicherkarten Erweiterung
(http://www.seeedstudio.com/depot/sd-card-shield-for-ardui-no-v21-p-492.html)




           Links
[A]   Übersicht über ARDUINO-Boards   http://www.arduino.cc/en/Main/Hardware
[B]   USB-RS232-Interface mit FTDI-IC FT232   http://www.ftdichip.com
[C]   ATmega328 Datasheet   http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc8161.pdf
[D]   ARDUINO Shields
http://www.arduino.cc/en/Main/ArduinoShield
http://www.arduino.cc/playground/Main/SimilarBoard

[E]   SD Card Library - FileLogger.rar   http://www.seeedstudio.com/depot/images/product/FileLogger.rar
[F]   Elektronikladen   http://elmicro.com/de/sparkfun.html
[G]   ShiftBrite RGB LED Moduls   http://docs.macetech.com/doku.php/shiftbrite
[H]   Datenblatt Allegro Programmable PWM Control A6281    http://www.allegromicro.com/en/Products/Part_Numbers/6281/6281.pdf
[I]   Adafruit Motor Shield - Adafruit Servo/Stepper/DC Motor Shield
http://www.ladyada.net/make/mshield/
http://www.adafruit.com/index.php?main_page=index&cParth=17_21

[J]   Die Firmware zur Ansteuerung von DC- und Schrittmotoren ist in der Library AFMotor zusammengefasst   http://www.ladyada.net/media/mshield/AFMotor-08_12_2009.zip
[K]   Nach dem Download ist der AFMotor Ordner in den Ordner Arduino/libraries auszupacken und abzuspeichern.
Damit die Arduino IDE diese Library auch kennt, ist diese über Sketch > Library Import > AFMotor zu importieren.
Gleichermaßen ist für Servos mit der Library ServoTimer1 zu verfahren.
Diese Library findet man unter
http://www.ladyada.net/media/mshield/ServoTimer1-fixedv13.zip


[L]   Zur Formatierung von SD Cards gibt es ein spezielles Tool für den PC.   http://www.sdcard.org/consumers/formatter/
Programmbeispiel DataLogger.ino

[M]   C. Kühnel   http://www.ckuehnel.ch/arduino.html













           Referenzen
[1]    LM75 Digital Temperature Sensor and Thermal Watchdog with Two-Wire Interface   www.national.com/ds/LM/LM75.pdf
[2]    myAVR - Das System zum Lernen und Experimentieren   http://shop.myavr.de/index.php?sp=docs/flyer_myavr.pdf
[3]    Wire Library   http://www.arduino.cc/en/Reference/Wire
[4]    8-bit AVR Microcontroller with 4/8/16/32K Bytes In-System Programmable Flash   http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/8271.pdf
[5]    PCF8591 8-bit A/D and D/A converter   http://www.nxp.com/acrobat_download/datasheets/PCF8591_6.pdf
[6]    I2C-Analogkarte   http://wvvw.horter.de/i2c/i2c-analog-u/analog-u_1.html
[7]    Enabled 16x2 LCD - White an Black 5V   http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9395
[8]    HD44780 Datasheet   http://www.sparkfun.com/datasheets/LCD/HD44780.pdf
[9]    Adafruit Data logging shield for Arduino   http://www.ladyada.net/make/logshield/
[10]    VT 100   http://de.wikipedia.org/wiki/VT100
[11]    VT100 Command Set   http://braun-home.net/michael/info/miscNT100_commands.htm
[12]    PuTTY   http://www.putty.org/
[13]    UNIX Timestamp Converter   http://www.gaijin.at/olsutc.php
[14]    EM 4102 - Read Only Contactless Identification Device    http://www.emmicroelectronic.com/webfiles/Product/RFID/DS/EM4102_DS.pdf
[15]    OEM-SR28e-232, Reader,TTL/RS232 Datasheet
http://www. rss-systems de/d0a1239be51301b07/d0a123993d0a51b09/d0a12399df0b08205/d 0a123993c0721001.htm

[16]    Arduino Ethernet Shield von Sparkfun (DEV-09026)   http://www.sparkfun.com/commerce/product_info.php?products_id=9026
[17]    Wiznet W5100   http://www.wiznet.co.kr/Sub_Modules/en/product/Product_Detail.asp?cate1=5&cate2=7&cate3=26&pid=1011
[18]    Wiznet Ethernet Shield von Seeed 
SKU: 113030012   http://www.seeedstudio.com/depot/wiznet-ethernet-s-hield-w5100-p-518.html?cPath=35
[19]    Arduino Ethernet-Shield Bausatz für Mega/Duemilanove/ Diecimila (NKC)   http://www.watterott.com/de/NKC-Ethernet-Shield
[20]    SC Card Library    http://code.google.com/p/sdfatlib/
[21]    Arduino Ethernet Library   http://arduino.cc/en/Reference/Ethernet
[22]    Datenblatt SHT21   htte://www.sensirion.com/de/edf/eroduct_information/Datasheet-hu-midity-sensor-SHT21.pdf
[23]    NVU - Open Source WYSIWYG HTML Editor   http://net2.com/nvu/
[24]    Automatische Weiterleitung zu anderer Adresse (Forwarding)    http://de.selfhtml.org/html/kopfdaten/meta.htm#weiterleitung
[25]    Twitter Library   http://www.arduino.cc/playaround/Code/TwitterLibrary
[26]    Base64 Codier-/Decodier-Tool   http://www.patshaping.de/projekte/kleinkram/base64.php
[27]    OAuth   http://de.wikipedia.org/wiki/OAuth
[28]    How to Send Email Using Telnet    http://www.wikihow.com/Send-Email-Using-Telnet
[29]    Email versenden per Telnet   http://www.nerd2nerd.org/services/email/email-versenden-per-telnet
[30]    Interrupt - Beschreibung gemäß Wikipedia   http://de.wikipedia.org/wiki/Interrupt




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Impressum: Fritz Prenninger, Haidestr. 11A, A-4600 Wels, Ober-Österreich, mailto:schaltungen@schaltungen.at
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