Mikrocontroller mit dem Arduino Uno

Keine Angst vor Technik

Jeder von euch hat „sowas“ Zuhause. Die Rede ist von Mikrocontrollern. Sehr selten sind diese für den Benutzer sichtbar. Aber heutzutage besitzt fast jedes elektronische Gerät Mikrocontroller. Egal ob in der Waschmaschine, in Kühlschränken, im Fernseher, im Auto usw. überall sind sie vertreten.

Was ist ein Mikrocontroller?

Im Grunde genommen ist ein Mikrocontroller ein Computer. Er ist nur wesentlich kleiner und verbraucht im Gegensatz zu einem herkömmlichen PC sehr wenig Strom. Die Unterschiede reichen für das Verständnis aus.

Wofür braucht man einen Mikrocontroller?

Die Technik schreitet immer weiter voran und vieles läuft automatisiert ab. Da kommen die Mikrocontroller zum Einsatz. Diese können programmiert werden und arbeiten die Aufgaben ab.

Der Mikrocontroller ist nur das rotmarkierte schwarze Element mit den silbernen Beinchen. Um das Ganze anwenderfreundlich zu gestalten wurden noch ein paar Bauelemente auf einer Platine hinzugefügt. Das gewährleistet einen schnellen Einstieg. Man muss sich keine Gedanken über die Datenübertragung machen und kann Eingabe- und Ausgabegeräte schnell und unkompliziert anschließen.

Funktionsweise

Ein einfaches Beispiel anhand meiner kleinen Temperaturstation im vorherigen Beitrag. Die Temperatur wird gemessen. Das übernimmt ein Sensor. Den Wert vom Sensor liest der Mikrocontroller aus. Der ausgelesene Wert wird verarbeitet und dann erfolgt eine Ausgabe. In meinem Beispiel leuchtet eine bestimmte LED. Dadurch erkenne ich als Anwender die Temperatur. Und so läuft das Grundprinzip ab.

Eingabe

Der Mikrocontroller hat Eingänge bei denen Daten ausgelesen werden. Dazu können Sensoren der unterschiedlichsten Art (Druck, Temperatur, Entfernung, Helligkeit, etc) verwendet werden. Ebenso möglich ist ein Schalter oder Taster. Wenn der gedrückt wird, bekommt man ebenfalls einen Wert.

Verarbeitung

Nun haben wir die Daten von den Eingängen und müssen entscheiden was als nächstes passiert. Nehmen wir an ich habe den Wert 19 (steht für die Temperatur) bekommen. Durch die Programmierung lege ich fest, dass von meinen 9 LED’s die dritte leuchten soll. Das Ganze übernehme ich auch für die anderen Temperaturen. Da ich nur einen kleinen Temperaturausschnitt benötige (15-30 ° C), muss ich nicht jede einzelne Temperatur betrachten. Denn ich möchte mich immer in diesem Bereich befinden und angenommen es wird zu kalt oder zu warm reicht es, wenn ich eine rote LED leuchten lasse. Also bei allem über 30 ° C leuchtet die 9. rote LED. Nun weiß ich, es ist zu warum und ich stelle die Pflanze von der Heizung weg. Das gleiche gilt, wenn es zu kalt ist. Dann soll die erste LED (rot) leuchten. Ich merke es ist zu kalt für die Pflanze und schließe das Fenster. Und so gehe ich bei den restlichen Temperaturen in dem Bereich vor. Ich nehme mir einen Bereich z. B. 16-17 ° C und lege eine LED fest die leuchten soll. In dem Fall die zweite LED (gelb). Somit weise ich jedem Temperaturbereich eine LED zu. Als Anwender kann ich mithilfe der LED’s sehen, in welchem Bereich ich mich befinde.

Ausgabe



In meinem Beispiel gehören die LED’s zu den Ausgabegeräten. Ich hätte auch ein LCD-Display anschließen können. Dann wäre das meine Ausgabe gewesen. Weitere Ausgabegeräte sind Motoren, Heizelemente, akustische Geräte, etc.

Man muss dazu sagen, dass noch etwas mehr im Hintergrund abläuft und ich das sehr vereinfacht habe. Aber um ein Grundverständnis zubekommen, reicht das vollkommen aus.

Selbst experimentieren

Wenn ihr das Ganze auch mal ausprobieren wollt, kann euch das Starterpaket empfehlen.
Ultimate Starter Kit mit Deutsch Tutorial, Uno R3 Mikrocontroller und viel Zubehör für Arduino UNO R3

Dieses Paket besitze ich ebenfalls und es herrlich. Durch die vielen Sensoren, Aktoren (Ausgabegeräte) und weiteren Bauelemente kann man soviel ausprobieren. Außerdem bekommt man jede Menge vorgefertigten Programmcode, den man natürlich nach seinen Bedürfnissen ändern kann. Dann viel Spaß beim Ausprobieren.

Falls ihr wissen wollt, wie ihr die Schaltung nachbauen könnt, klickt einfach auf den Link.

Temperatur überwachen mit dem Arduino

Genießt euren Tag und vorbei mit Langeweile

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