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Arduino in Aktion – Martin Evans, Joshua Noble, Jordan Hochenbaum

Arduino in Aktion – Martin Evans, Joshua Noble, Jordan Hochenbaum

Index: KSZ-05033 EAN: 9788324663569
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Übersetzung: Jacek Janczyk. Verlag: Helion. Das Buch enthält eine detaillierte Beschreibung der Arduino-Fähigkeiten sowie zahlreiche Beispiele.

Arduino in Aktion – Martin Evans, Joshua Noble, Jordan Hochenbaum
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Hersteller: Helion
Compatibility: Arduino

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Produktbeschreibung: Arduino in Aktion – Martin Evans, Joshua Noble, Jordan Hochenbaum

Arduino ist eine Plattform, die es Ihnen dank der Möglichkeit, mit unzähligen Sensoren umzugehen, ermöglicht, Ihre elektronischen Traumprojekte zu erstellen.

Der Autor des Buches führt den Leser durch die Welt von Arduino, beginnend mit der Beschreibung der Unterschiede zwischen ausgewählten Versionen der beliebten Plattform. Anschließend erklärt er Ihnen, wie Sie einen Arbeitsplatz so vorbereiten, dass Sie problemlos mit der Erstellung Ihrer ersten Projekte beginnen können. Die Lesung beschreibt unter anderem Themen: wie man Arduino mit Motoren und Servos verbindet, wie man Informationen auf dem LCD-Display anzeigt und wie man Ultraschallsensoren oder Infrarotsensoren verwendet, um einen Roboter zu bauen, der Hindernissen ausweicht. Außerdem können Sie aus dem Buch lernen, wie Sie Arduino mit iOS integrieren.

Arduino in Aktion – Martin Evans, Joshua Noble, Jordan Hochenbaum

Arduino in Aktion – Martin Evans, Joshua Noble, Jordan Hochenbaum.

Dank der im Buch enthaltenen Informationen:

  • lernen Sie die Geheimnisse der Arduino-Module kennen
  • Sie werden Sensoren und Motoren verwenden
  • Sie kommunizieren mit dem System über das Netzwerk
  • Sie werden das Potenzial der Arduino-Plattform entdecken

Unser Angebot umfasst die im Buch verwendeten: Arduino-Sets , XBee-Netzwerkmodule , LCD-Displays und Abstandssensoren .

Im Buch verwendete Beispielprojekte stehen zum Download zur Verfügung . Ein Auszug aus dem Buch zum Online-Lesen .

Inhalt

Einführung (11)

Danksagungen (13)

Über das Buch (15)

TEIL I. ERSTE SCHRITTE (19)

Kapitel 1. Hallo, Arduino (21)

  • 1.1. Eine kurze Geschichte von Arduino (22)
  • 1.2. Arduino (23)
    • 1.2.1. Arduino Uno (23)
    • 1.2.2. Arduino Duemilanove (24)
    • 1.2.3. Arduino-Ethernet (24)
    • 1.2.4. Arduino-Mega (25)
    • 1.2.5. Andere Versionen von Arduino (25)
    • 1.2.6. Angriff der Klone (27)
    • 1.2.7. Wir beginnen mit der Arbeit mit Arduino (28)
  • 1.3. Arbeitsumgebung vorbereiten (28)
    • 1.3.1. Software für Arduino (28)
    • 1.3.2. Grundlegende Hardwarekonfiguration (29)
    • 1.3.3. Ihr Arduino-Toolkit (29)
  • 1.4. Lass etwas geschehen! (dreißig)
    • 1.4.1. Ihre erste LED blinkt (30)
    • 1.4.2. Skizze einer blinkenden Leuchtdiode (30)
    • 1.4.3. Wir haben alles zusammengestellt (31)
    • 1.4.4. Laden und Testen von Programmen (32)
  • 1.5. Wir lernen die integrierte Entwicklungsumgebung kennen (33)
    • 1.5.1. Code-Editor (34)
    • 1.5.2. Monitor für serielle Schnittstelle (34)
    • 1.5.3. Fangfehler (36)
    • 1.5.4. Codeverarbeitung (36)
  • 1.6. Gebäudeskizze (37)
    • 1.6.1. Die "Setup"-Prozedur (37)
    • 1.6.2. Endlosschleife (37)
  • 1.7. Kommentieren des Codes
  • 1.8. Zusammenfassung (39)

Kapitel 2. Digitale Ein- und Ausgänge (41)

  • 2.1. Wir fangen an (41)
    • 2.1.1. Kontaktplattenverwendung (42)
    • 2.1.2. Schaltplan (42)
    • 2.1.3. Leuchtdioden (44)
    • 2.1.4. Verbindungen (44)
    • 2.1.5. Skizze fünf blinkende LEDs (44)
    • 2.1.6. Hochladen und testen (47)
  • 2.2. Kontrolle übernehmen (47)
    • 2.2.1. Schaltplan (47)
    • 2.2.2. Verbindungen (47)
    • 2.2.3. Störunterbrechungen (49)
    • 2.2.4. Skizze zur Ansteuerung der LEDs mit Taster (49)
    • 2.2.5. Hochladen und testen (52)
    • 2.2.6. Zeit für eine Pause (52)
    • 2.2.7. Hochladen und testen (53)
  • 2.3. Reflexmesser (53)
    • 2.3.1. Schaltplan (53)
    • 2.3.2. Verbindungen (53)
    • 2.3.3. Skizze zur Reflexmessung (53)
    • 2.3.4. Hochladen und testen (56)
  • 2.4. Reflexmeter – Wer ist wirklich der Schnellste? (56)
    • 2.4.1. Skizze zur Reflexmessung (57)
    • 2.4.2. Hochladen und testen (58)
  • 2.5. Zusammenfassung (58)

Kapitel 3. Einfache Designs: Ein- und Ausstieg 61

  • 3.1. Es ist Zeit für die analoge Welt (62)
    • 3.1.1. Was ist der Unterschied zwischen analogem und digitalem Signal? (62)
    • 3.1.2. Lesen des Signals vom Potentiometer (63)
    • 3.1.3. Verbindungselemente (64)
    • 3.1.4. Skizze zum Ablesen der Potentiometereinstellung (64)
    • 3.1.5. Hochladen und testen (66)
  • 3.2. Piezoelektrischer Wandler (67)
    • 3.2.1. Schaltplan (68)
    • 3.2.2. Verbindungen (69)
    • 3.2.3. Skizze zum Messen von Impulsen eines piezoelektrischen Wandlers (70)
    • 3.2.4. Hochladen und testen (72)
    • 3.2.5. Schaltung mit zusätzlichem Lautsprecher (72)
    • 3.2.6. Verbindungen (72)
    • 3.2.7. Skizze zum Generieren eines Tons (74)
    • 3.2.8. Hochladen und testen (74)
  • 3.3. Bau einer pentatonischen Musikklaviatur (75)
    • 3.3.1. Schaltplan (75)
    • 3.3.2. Verbindungen (75)
    • 3.3.3. Skizze zur Unterstützung der pentatonischen Tastatur (77)
    • 3.3.4. Hochladen und testen (78)
  • 3.4. Zusammenfassung (79)

TEIL II. ANSCHLIESSEN DES ARDUINO AN DIE ARBEIT (81)

Kapitel 4. Erweitern des Arduino 83

  • 4.1. Steigerung der Arduino-Fähigkeiten durch zusätzliche Programmierbibliotheken (84)
  • 4.2. Grundbibliothek (84)
  • 4.3. Standardbibliotheken (85)
    • 4.3.1. Testgetriebenes Design mit der ArduinoTestSuite-Bibliothek (85)
    • 4.3.2. Werte im EEPROM speichern (86)
    • 4.3.3. Größere Datenmengen auf SD-Karten speichern (87)
    • 4.3.4. Anschließen an ein Ethernet-Netzwerk (89)
    • 4.3.5. Serielle Kommunikation mit dem Firmata-Protokoll (90)
    • 4.3.6. Anzeigen von Informationen mithilfe der LiquidCrystal-Bibliothek (91)
    • 4.3.7. Steuerung der Servos (92)
    • 4.3.8. Schrittmotorsteuerung (92)
    • 4.3.9. Kommunikation mit Geräten am SPI-Bus (93)
    • 4.3.10. 2-Draht-Buskommunikation (95)
    • 4.3.11. Weitere serielle Ports mit der SoftwareSerial Library erhalten
  • 4.4. Vom Benutzer gemeinsam genutzte Bibliotheken (98)
    • 4.4.1. Installieren einer neuen Bibliothek (98)
  • 4.5. Erweitern von Arduino mit Schilden (99)
    • 4.5.1. Beliebte Overlays (99)
    • 4.5.2. Falle: Funktioniert das mit meinem Arduino? (102)
  • 4.6. Zusammenfassung (103)

Kapitel 5. Arduino in Bewegung 105

  • 5.1. Geschwindigkeitsgewinn mit Gleichstrommotoren (106)
    • 5.1.1. Starten und Abstellen des Motors (107)
    • 5.1.2. Skizze zum Starten und Stoppen eines kleinen Gleichstrommotors (108)
    • 5.1.3. Verbindungselemente (108)
    • 5.1.4. Skizze hochladen und testen (110)
  • 5.2. Drehzahlregelung und Rückwärtsdrehung des Motors (111)
    • 5.2.1. PWM-Modulation kommt zur Rettung (112)
    • 5.2.2. H-Brücke für Motorsteuerung (112)
    • 5.2.3. Der L293D-Chip (114)
    • 5.2.4. Verbindungselemente (115)
    • 5.2.5. Skizze zur Steuerung des L293D-Systems (116)
    • 5.2.6. Skizze hochladen und testen (117)
    • 5.2.7. Motordrehzahl ändern (117)
    • 5.2.8. Skizze hochladen und testen (118)
  • 5.3. Schrittmotoren: Schritt für Schritt (119)
    • 5.3.1. Bipolare und unipolare Motoren (119)
    • 5.3.2. Verbindungselemente (122)
    • 5.3.3. Funktionen der Schrittmotorbibliothek (123)
    • 5.3.4. Skizze zur Ansteuerung eines Schrittmotors (125)
    • 5.3.5. Skizze hochladen und testen (126)
  • 5.4. Servos sind nicht so beängstigend (126)
    • 5.4.1. Steuerung des Servos (126)
    • 5.4.2. Funktionen und Methoden zum Steuern eines Servos (127)
    • 5.4.3. Skizze zur Steuerung eines Servos (128)
    • 5.4.4. Verbindungselemente (129)
    • 5.4.5. Skizze hochladen und testen (129)
  • 5.5. Die große Kraft eines kleinen bürstenlosen Motors (130)
    • 5.5.1. Warum keine Bürsten (130)
    • 5.5.2. Steuerung (131)
    • 5.5.3. Skizze zur Steuerung eines bürstenlosen Motors (132)
    • 5.5.4. Verbindungskomponenten (134)
    • 5.5.5. Hochladen und Testen einer Skizze 134
    • 5.5.6. Linkslauf (135)
    • 5.5.7. Skizze zur Änderung der Drehrichtung eines bürstenlosen Motors (135)
    • 5.5.8. Verbindungskomponenten (136)
    • 5.5.9. Skizze hochladen und testen (136)
  • 5.6. Schild zur Steuerung mehrerer Motoren (136)
  • 5.7. Zusammenfassung (137)

Kapitel 6. Gegenstände erkennen 139

  • 6.1. Ultraschall-Objekterkennung (139)
    • 6.1.1. Ultraschallsensorauswahl (140)
    • 6.1.2. Drei oder vier Drähte (141)
    • 6.1.3. Skizzen zur Ultraschall-Objekterkennung (142)
    • 6.1.4. Verbindungselemente (144)
    • 6.1.5. Skizze hochladen und testen (145)
  • 6.2. Infrarot-Entfernungsmessung (145)
    • 6.2.1. Anschluss von Infrarot- und Ultraschallsensoren (146)
    • 6.2.2. Sharp GP2D12 Sensor (146)
    • 6.2.3. Nichtlinearer Entfernungsalgorithmus 146
    • 6.2.4. Skizze zum Messen von Distanzen (147)
    • 6.2.5. Verbindungselemente (149)
    • 6.2.6. Skizze hochladen und testen (149)
  • 6.3. Passiv-Infrarot-Bewegungserkennung (149)
    • 6.3.1. Verwenden des Parallaxensensors (151)
    • 6.3.2. Skizze für Infrarot-Bewegungserkennung (151)
    • 6.3.3. Verbindungselemente (152)
    • 6.3.4. Skizze hochladen und testen (153)
  • 6.4. Zusammenfassung (154)

Kapitel 7. LCD-Displays (155)

  • 7.1. Einführung in LCDs (156)
    • 7.1.1. Strings: String- und Char-Variablen 156
  • 7.2. Hitachi HD44780 zeichenparallele Anzeige (158)
    • 7.2.1. 4-Bit- oder 8-Bit-Anzeige? (159)
    • 7.2.2. Bibliothek und Funktionen (159)
    • 7.2.3. Anlagenschema (159)
    • 7.2.4. Komponenten im 4-Bit-Modus verbinden 160
    • 7.2.5. Skizze zur Steuerung des Hitachi HD44780-Displays (162)
    • 7.2.6. Skizze laden und testen (163)
  • 7.3. Wetterstation mit seriellem LCD-Display (164)
    • 7.3.1. Serielle und parallele Displays (164)
    • 7.3.2. SerLCD-Bibliothek und ihre Funktionen (165)
    • 7.3.3. Maxim DS18B20 Temperatursensor (166)
    • 7.3.4. OneWire- und DallasTemperature-Bibliotheken (167)
    • 7.3.5. Anlagenschema (167)
    • 7.3.6. Alle Komponenten verbinden (167)
    • 7.3.7. Skizze für eine Wetterstation mit LCD-Display (169)
    • 7.3.8. Skizze hochladen und testen (170)
  • 7.4. Samsung KS0108 Grafikdisplay (171)
    • 7.4.1. Bibliothek und Funktionen (171)
    • 7.4.2. Anschlussplan (171)
    • 7.4.3. Anschließen aller Komponenten 172
    • 7.4.4. Eine Skizze zum Zeichnen auf einem grafischen Display (173)
    • 7.4.5. Skizze hochladen und testen (175)
  • 7.5. Zusammenfassung (176)

Kapitel 8. Kommunikation 177

  • 8.1. Ethernet-Technologie (178)
    • 8.1.1. Ethernet-Bibliothek (179)
    • 8.1.2. Ethernet-Overlay mit SD-Karte (180)
  • 8.2. Arduino-Webserver (181)
    • 8.2.1. Serverkonfiguration (181)
    • 8.2.2. Skizze zum Einrichten eines Webservers (182)
    • 8.2.3. Skizze hochladen und testen (184)
    • 8.2.4. Fehlerbehebung (184)
  • 8.3. Ćwir, ćwir - Kommunikation mit dem Twitter-Portal (184)
    • 8.3.1. Twitter und Token (185)
    • 8.3.2. Bibliotheken und Funktionen (185)
    • 8.3.3. Schema des Systems und Anschluss der Komponenten (185)
    • 8.3.4. Skizze zum Senden eines Tweets nach Tastendruck (186)
    • 8.3.5. Skizze laden und testen (187)
  • 8.4. Wi-Fi-Konnektivität (188)
    • 8.4.1. Arduino WiFi-Schild (189)
    • 8.4.2. WiFi-Bibliothek und ihre Funktionen (190)
    • 8.4.3. Körperbewegungen und drahtlose Beschleunigungsmesser (192)
    • 8.4.4. Verbindungselemente (192)
    • 8.4.5. Skizze für Bluetooth-Kommunikation (193)
    • 8.4.6. Skizze hochladen und testen (196)
  • 8.5. Drahtlose Bluetooth-Konnektivität (196)
    • 8.5.1. ArduinoBT-Board (196)
    • 8.5.2. Hinzufügen eines Bluetooth-Moduls (198)
    • 8.5.3. Herstellen einer Bluetooth-Verbindung (198)
    • 8.5.4. Skizze für Bluetooth-Kommunikation (199)
  • 8.6. SPI-Schnittstelle (200)
    • 8.6.1. SPI-Bibliothek (200)
    • 8.6.2. SPI-Geräte und digitale Potentiometer (201)
    • 8.6.3. Schema des Systems und der Verbindung der Elemente (202)
    • 8.6.4. Skizze eines digitalen LED-Treibers (203)
  • 8.7. Datenprotokollierung (204)
    • 8.7.1. Gedächtnisarten (205)
    • 8.7.2. SD-Karten und SD-Bibliothek (205)
    • 8.7.3. Skizze zur Aufzeichnung von Sensordaten auf SD-Karte (206)
  • 8.8. Xively (207)
    • 8.8.1. Kontoerstellung und API-Schlüssel-Download (208)
    • 8.8.2. Erstellen eines neuen Datenkanals 208
    • 8.8.3. Skizze zur Aufzeichnung von Sensordaten auf Xively (209)
    • 8.8.4. Skizze laden und testen (211)
  • 8.9. Zusammenfassung (212)

Kapitel 9. Spielzeit (213)

  • 9.1. Nintendo Wii grüßt dich (213)
    • 9.1.1. Wii-Nunchuk-Controller (214)
    • 9.1.2. Anschließen an einen Nunchuk-Controller (216)
    • 9.1.3. Wii beginnt zu sprechen (218)
    • 9.1.4. Wii-Tests (226)
  • 9.2. Xbox-Konsolenstart (227)
    • 9.2.1. Verbindung (228)
    • 9.2.2. USB-Hostbibliothek (229)
    • 9.2.3. Abrufen von Informationen über den Xbox-Controller mithilfe der USB-Host-Kappe (229)
    • 9.2.4. Meldepflicht für Xbox-Controller (231)
    • 9.2.5. Zeit zum Laufen (233)
    • 9.2.6. Verbindung per Code (233)
    • 9.2.7. Skizze Xboxhid.ino (235)
    • 9.2.8. Schaltungen verbinden und testen (239)
  • 9.3. Zusammenfassung (239)

Kapitel 10. Integrieren von Arduino in iOS-Geräte (241)

  • 10.1. Verbinden eines iOS-Geräts mit einem Arduino (243)
    • 10.1.1. Serielles Redpark-Kabel (243)
    • 10.1.2. Endverbindung (244)
  • 10.2. IOS-Code (245)
    • 10.2.1. Erstellen einer Einzelfensteranwendung in Xcode 245
    • 10.2.2. Codeerstellung (250)
  • 10.3. Wir engagieren Arduino (253)
    • 10.3.1. Skizze zum Steuern einer LED von einem iOS-Gerät (253)
    • 10.3.2. Testen einer Skizze
  • 10.4. Machen wir mehr mit Xcode 255
    • 10.4.1. Schieberegler hinzufügen 255
  • 10.5. Arduino-Slider-Unterstützung (259)
    • 10.5.1. Arduino-Chip zur Handhabung des Schiebereglers (260)
    • 10.5.2. Systemtest (261)
  • 10.6. Senden von Daten an ein iOS-Gerät (262)
    • 10.6.1. Codierung in Xcode 262
    • 10.6.2. Infrarot-Abstandssensor GP2D12 (265)
    • 10.6.3. Prüfung (267)
  • 10.7. Zusammenfassung (267)

Kapitel 11. Elektronische Geräte (269)

  • 11.1. Eine Einführung in die LilyPad Disc (270)
    • 11.1.1. LilyPad-Zubehör (271)
    • 11.1.2. Leitfähige Fäden und Stoffe (272)
  • 11.2. Jacke mit Schaltern (274)
  • 11.3. Persönliches Klavier (276)
  • 11.4. Arduino Pro Mini-Board (279)
  • 11.5. Intelligente Kopfhörer (280)
  • 11.6. Jacke mit Kompass (282)
  • 11.7. Zusammenfassung (286)

Kapitel 12. Overlays verwenden 287

  • 12.1. Grundlegende Informationen zu Overlays
  • 12.2. Adafruit Motorschild (288)
    • 12.2.1. AFMotor-Bibliothek (289)
    • 12.2.2. Verwendung des Schildes mit einem Schrittmotor (290)
    • 12.2.3. Verwendung einer Motorabschirmung mit einem Gleichstrommotor (292)
    • 12.2.4. Kauf der Motorabdeckung (294)
  • 12.3. So erstellen Sie Ihr eigenes Overlay (295)
    • 12.3.1. Erinnerung (295)
    • 12.3.2. Pegelumsetzer (296)
    • 12.3.3. SD-Kartenhalter (296)
    • 12.3.4. Anschließen der SD-Karte an das Arduino-Board (297)
    • 12.3.5. Lochblech vorbereiten (299)
    • 12.3.6. Überlagerungstest (302)
  • 12.4. Zusammenfassung (303)

Kapitel 13. Softwareintegration (305)

  • 13.1. Serieller Kommunikationskanal (306)
  • 13.2. Gesichtsverfolgungsservo (307)
    • 13.2.1. Installieren des Gesichtsverfolgungsmechanismus (308)
    • 13.2.2. Gesichtsverfolgungscode (309)
  • 13.3. Verwenden von Firmata zum Erstellen eines Equalizers (313)
    • 13.3.1. Verwendung von Firmata in Ihrer Anwendung (314)
    • 13.3.2. Schallanalyse in der Verarbeitung (315)
    • 13.3.3. Zusammenbau der Equalizer-Komponenten (315)
    • 13.3.4. Equalizer-Code (316)
  • 13.4. Verwenden von Pure Data zum Erstellen eines Synthesizers (319)
    • 13.4.1. Zusammenbau der Synthesizer-Komponenten (320)
    • 13.4.2. Synthesizer-Code (320)
  • 13.5. Verwenden von Python zum Messen der Temperatur 324
    • 13.5.1. Serielle Python-Bibliothek
    • 13.5.2. Zusammenbau der Thermometerkomponenten (325)
    • 13.5.3. Temperaturüberwachungscode (326)
  • 13.6. Zusammenfassung (328)

Anhang A. Installieren der Arduino IDE (329)

  • A.1. Fenster (329)
    • A.1.1. Installieren von Treibern für Arduino (329)
  • A.2. Mac OS X (332)
  • A.3. Linux (333)

Anhang B. Das Codierungshandbuch (337)

  • B.1. Die Geschichte der Arduino-Sprache (337)
  • B.2. Variablen (338)
    • B.2.1. Arten von Variablen
    • B.2.2. Tische (340)
    • B.2.3. Saiten (341)
    • B.2.4. Fest (341)
    • B.2.5. Gültigkeitsbereich der Variablen (342)
  • B.3. Kontrolle übernehmen (343)
    • B.3.1. If, else, else if Aussagen 344
    • B.3.2. Die Switch-Case-Anweisung 346
    • B.3.3. Logische Operatoren 347
  • B.4. Looping (348)
    • B.4.1. Für Schleife
    • B.4.2. While-Schleife 349
    • B.4.3. While-Schleife ausführen (350)
  • B.5. Eigenschaften (350)
  • B.6. Zusammenfassung (351)

Anhang C. Bibliotheken

  • C.1. Bibliotheksanatomie (353)
    • C.1.1. Die .h-Datei (Header) (353)
    • C.1.2. .Cpp-Datei 354
  • C.2. Nutzung der Bibliothek (355)
    • C.2.1. Anwenden einer Bibliothek auf eine Skizze (355)
    • C.2.2. Bibliothek verteilen (356)

Anhang D. Komponentenliste 357

Anhang E. Nützliche Referenzen

Index (363)

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