Stefan Baireuther

Arduino

http://baireuther.de

InhaltsverzeichnisScratch 2

Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Quadrat . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2Kreise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Zählen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Verfolgen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Links zu Scratch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Arduino 4Links zum Arduino . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

S4A (Scratch4Arduino) 5Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

LED blinkt im Sekundentakt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5LED mit LDR dimmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5Taster als Impulsgeber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6Variablen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Links zu S4A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

ArduBlock 7Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Arbeiten mit ArduBlock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7Beispiele . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

LED blinkt im Sekundentakt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7LED mit LDR dimmen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Taster als Impulsgeber . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Variablen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Links zu ArduBlock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Fritzing 10Links zu Fritzing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

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Scratch

Scratch ist eine einfache Programmiersprache zur Einführung in die Programmierung. Sie wurde für Kinderentwickelt und orientiert sich an der Turtle-Grafik von Logo.

Abbildung 1: Scratch

Beispiele

Quadrat

Eine “wiederhole-Schleife”:

Abbildung 2: Quadrat

Die Katze zeichnet ein Quadrat.

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Kreise

Zwei geschachtelte Schleifen:

Abbildung 3: Kreise

Ein Kreis wird 10 mal gezeichnet und dabei jeweils um 36° gedreht.

Zählen

Einsatz von Variablen:

Abbildung 4: Zähler

Die Katze zählt bis 10.

Verfolgen

Abbildung 5: Verfolgen

Die Katze folgt dem Mauszeiger.

Links zu Scratch

• Webseite: http://scratch.mit.edu/• Die alte Version 1.4 ist gleich wie S4A aufgebaut und daher für den Unterricht eher zu empfehlen. Download

hier: https://scratch.mit.edu/scratch_1.4/• Tutorial: http://www.swisseduc.ch/informatik/programmiersprachen/scratch_werkstatt/docs/scratch_

tutorial.pdf• Einstieg in Scratch: http://www.funlearning.de

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Arduino

Das Arduino-Board ist ein programmierbarer Microcontroller. Es verfügt über digitale und analog Ein- undAusgänge und kann mittels Scratch4Arduino oder ArduBlock auf einfache grafische Art programmiert werden.

Abbildung 6: Arduino

Arduino-Webseite: http://www.arduino.cc

Links zum Arduino

• http://www.maxpie.de/Projekt_arduino.htm• http://www.heise.de/ct/projekte/machmit/processing• http://www.autenrieths.de/steuernregeln.html#arduino• http://wiki.schulcommsy.de/wikis/276082/2535017/Main/2012-02-13• http://www.ecotronics.ch/ecotron/arduinocheatsheet.htm• http://popovic.info/html/arduino/arduinoUno_1.html• https://scotty.qg-moessingen.de/itg/doku.php?id=nwt:arduino:ldr:start• https://diyhacking.com/arduino-ldr-sensor/• http://www.lessner.at/mikrocomputer/arduino/tutorial.htm• http://starthardware.org/arduino-unterrichtsmaterial/• http://informatik.gsepp.de/arduino/nwt10msrmc/arduino-msr4mc.html• https://riecken.de/index.php/2013/09/informatik-mit-arduino/

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S4A (Scratch4Arduino)

S4A ist ein an das Arduino-Board angepasstes Scratch, mit dem das Board auf einfache Weise an-gesteuert werden kann. Damit das Programm mit dem Arduino-Board zusammenarbeitet, muss dieFirmware (http://vps34736.ovh.net/S4A/S4AFirmware16.ino) zunächst mittels des Arduino-Programmsauf das Board aufgespielt werden. S4A kann die Programme nicht auf das Arduino-Board überspielen.Die Programme können also nur in Kombination mit dem PC und dem S4A-Programm ausgeführt werden.

Beispiele

LED blinkt im Sekundentakt

Die LED an „Digital 13“ blinkt im Sekundentakt

LED mit LDR dimmen

Der LDR steuert die Helligkeit der LED.

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Taster als Impulsgeber

Ein Druck auf den Taster lässt die LED leuchten, ein weiterer Druck schaltet die LED wieder aus.

Variablen

Eine LED wird gedimmt. Dazu zählt die Variable “Helligkeit” in 2-er-Schritten von 0 bis 250 und zurück.

Links zu S4A

• Scratch4Arduino: http://s4a.cat• Projekte: http://andreasgramm.de/projects.html• Einstieg: http://andreasgramm.de/projects/S4A%20HowTo%20-%20A.%20Gramm%20-%20de.pdf• Beispiele: http://www.uni-goettingen.de/de/materialien-zum-log-in-172173-artikel-mit-dem-arduino-im-

zoo-und-anderswo/419064.html• Workshop: http://vps34736.ovh.net/S4A/s4a-workshop.zip• Wiki: http://scratch-dach.info/index.php?title=S4A

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ArduBlock

ArduBlock ähnelt vom Aufbau her Scratch, arbeitet aber nach einem anderen Prinzip. Während bei S4Adie Programme direkt vom Rechner aus auf dem Arduino-Board ausgeführt werden, müssen die ArduBlock-Programme immer erst auf das Arduino-Board überspielt werden. Dabei werden die Programme zunächst indie Arduino-Sprache (C) übersetzt und dann überspielt. Das hat den Vorteil, dass das Arduino-Board danachautonom, also ohne Computer arbeitet.

Abbildung 7: Ardublock

Installation

1. ArduBlock herunterladen (https://github.com/letsgoing/ardublock).2. Im Ordner „Arduino“ folgende Ordner erstellen: /tools/ArduBlockTool/tool/3. Das heruntergeladene Archiv entpacken und die Datei ardublock-all.jar in den erstellen Ordner „tool“

kopieren.

Arbeiten mit ArduBlock

Arduino starten. Unter „Tools“ findet sich nun der Eintrag „ArduBlock“ über den die grafische Entwicklungsum-gebung für Arduino gestartet werden kann. Alle Elemente werden einfach aus den Vorgaben auf der linken Seiteherausgezogen und zusammengesetzt. Nicht benötigte Bauteile werden in das linke Fenster gezogen. Mit einemRechtsklick auf bestehende Elemente können diese kopiert werden.

Nachdem ein Programm erstellt ist, muss dieses zuerst gespeichert werden. Dann wird es mit einem Klick auf„Hochladen auf Arduino“ auf das Arduino-Board kopiert. Mit einem Klick auf “Seriellmonitor” öffnet sich einFenster, in dem die Werte des Befehls “serial println” angezeigt werden.

Beispiele

LED blinkt im Sekundentakt

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LED mit LDR dimmen

Der Wert des LDR wird in der Variable “Helligkeit” gespeichert, umgerechnet und dann an die LED gesendet.Der Wert “970” hängt vom Widerstand ab und muss angepasst werden. Zur Orientierung dienen daher die Werteim Serialmonitor.

Taster als Impulsgeber

Ein Druck auf den Taster lässt die LED leuchten, ein weiterer Druck schaltet die LED wieder aus.

Variablen

Eine LED wird gedimmt. Dazu zählt die Variable “Helligkeit” von 1 bis 30 und zurück.

Links zu ArduBlock

• http://blog.ardublock.com/• http://letsgoingwiki.reutlingen-university.de/mediawiki/index.php/Hauptseite• https://blogs.hu-berlin.de/didaktikdigital/2016/10/06/abstandsmessung-mit-ardublock/• http://schuelerlabor.informatik.rwth-aachen.de/sites/default/files/dokumente/Installationsanleitung-

Arduino+ArduBlock.pdf• https://learn.sparkfun.com/tutorials/alternative-arduino-interfaces/ardublock• https://plus.google.com/communities/101452481417191455451/stream/536eb4ea-9066-411c-81bf-

67dfb5eb7f3c

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• http://wiki.schulcommsy.de/wikis/276082/2535017/Main/2012-02-13• http://www.dwengo.org/ArduBlock• http://www.instructables.com/id/Getting-Started-with-ArduBlock/• http://www.kreativekiste.de/ardublock-arduino-grafisch-programmieren• http://www.kreativekiste.de/push-button-mit-ardublock-tutorial• http://www.kreativekiste.de/transistor-grundschaltungen-erlernen-und-elektronik-verstehen

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Fritzing

Mit Fritzing kann man elektronische Schaltungen entwerfen. Arduino-Projekte lassen sich so einfach dokumentie-ren.

Abbildung 8: Fritzing

Webseite Fritzing: http://fritzing.org/

Links zu Fritzing

• http://fritzing.org/media/uploads/publications/FritzingInfoBroschuereDE.pdf• http://www.medien-in-die-schule.de/werkzeugkaesten/werkzeugkasten-diy-und-making/maker-

werkzeuge/fritzing/

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