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Interaktive Hardware Marke Eigenbau: „Physical Computing“ mit der Open-Source-Plattform Arduino

Arduino ist eine Hard- und Software-Plattform, die es auch Unerfahrenen sehr leicht macht, interaktive Installationen zu kreieren. Besonders unter Künstlern, Designern und Hobby-Bastlern erfreut sich die im Jahr 2005 gestartete Open-Source-Plattform wachsender Beliebtheit. Dieser Artikel stellt das Konzept hinter Arduino vor und zeigt auf, wie der Einstieg reibungslos klappt.

2005 riefen Lehrende und Studenten am „Interaction Design Institute Ivrea“ das Projekt ins Leben. Die Motivation hierzu ergab sich aus der Suche nach einer Alternative zu teuren und leistungsschwachen Mikrocontrollern, um die dort entwickelten „interaktiven Objekte“ zu steuern. Auch die bis dahin zumeist für die Programmierung verwendeten Varianten von BASIC waren reif für eine Ablösung durch einen moderneren Ansatz. Durch das Engagement der Mitwirkenden und die clevere Kombination aus technischen, lizenzrechtlichen und philosophischen Ansätzen entstanden die ersten Prototypen inklusive Dokumentation und Entwicklungsumgebung. Binnen kurzer Zeit stellte das Team eine Reihe von beeindruckenden Projekten und Ausstellungen auf die Beine [1]. Namhafte Künstler begannen, Arduino für Ihre Zwecke zu nutzen und sorgten so für eine wachsende Popularität. Mittlerweile werden Arduinos in unterschiedlichsten Bereichen, etwa im Modellbau, als Musikinstrument oder zum Rösten von Kaffee [2] verwendet.

Herz und Nieren eines Arduino

Ein Arduino besteht aus einer kleinen Platine, auf der ein Mikrocontroller aus der Atmel-AVR-Serie sowie weitere elektronische Bauteile zur Unterstützung der Schaltung und zur Bereitstellung von Ein- und Ausgängen aufgelötet oder gesteckt sind. Die Vorlagen zum Bau eines Arduino sind Open Source nach der Creative Commons License und ermöglichen, abgesehen vom Einkauf der nötigen Bauteile und Werkzeuge, eine eigene Herstellung.

Diverse Anbieter vertreiben sowohl Bausätze als auch betriebsbereite Exemplare. Für Interessierte ohne Vorkenntnisse im Bereich der Elektronik bietet sich ein Einsteiger-Set an, das alles nötige für ein erstes Projekt enthält und für rund 50 Euro erhältlich ist. Diese Sets enthalten auch ein so genanntes „Breadboard“, das mittels einfacher Steckverbinder Experimente ganz ohne einen Lötkolben ermöglicht. Ein weiterer Vorteil des „Breadboard“: Die einzelnen Bauteile lassen sich wiederverwenden.

Klone und Varianten

Neben vielen Varianten [3] des Arduino gibt es zahlreiche weitere Projekte, die ähnliche Ansätze verfolgen oder sich spezialisiert haben. Dabei kommen auch andere Mikrocontroller-Architekturen und sogar RISC-Prozessoren aus der ARM-Familie zum Einsatz. Im Prinzip macht es keinen Unterschied, ob man einen Freeduino, Seeeduino, FIO oder Arduino Mega einsetzt, die Praxis gestaltet sich stets identisch oder zumindest sehr ähnlich.

Neben der Geschwindigkeit der Mikrocontroller und Größe der Speicher unterscheiden sich die jeweiligen Varianten vor allem in der Anzahl und Ausführung der analogen und digitalen Ein- und Ausgänge, den so genannten „Pins“.

Durch das Aufstecken von Shields können Arduinos beliebig erweitert werden. Hier zum Beispiel eine progammierbare BlinkM-RGB-LED auf einem Ethernet-Shield auf einem Arduino.
Durch das Aufstecken von Shields können Arduinos beliebig erweitert werden. Hier zum Beispiel eine progammierbare BlinkM-RGB-LED auf einem Ethernet-Shield auf einem Arduino.

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