Arduino Shields

Arduino ist eine Open-Source-Plattform für die Entwicklung von DIY-Projekten. Die Plattform umfasst sowohl Hardware als auch Software und spricht Personen an, die sich für Elektronik und Programmierung interessieren, unabhängig von ihrem Erfahrungslevel.

Die physischen Leiterplatten samt Mikrocontroller werden Arduino-Boards genannt und sind mit verschiedenen analogen sowie digitalen Anschlüssen (Ein- und Ausgänge) ausgestattet. Es gibt verschiedene Modelle mit unterschiedlichen Funktionen und Spezifikationen, wobei der Mikrocontroller immer programmiert werden kann, um diverse Aufgaben auszuführen.

Arduino-Boards können mit Erweiterungsplatinen, sogenannten Arduino Shields, bestückt werden, die spezielle Funktionen oder Sensoren hinzufügen, je nach den Anforderungen des Projekts. Shields sind oft themenspezifisch und reichen von WLAN- und Bluetooth-Kommunikation bis hin zu Motorsteuerungen und Sensoren für Umweltmessungen.

Ein OLED-Bildschirm als Shield bietet eine kompakte und energieeffiziente Anzeigelösung. Das Shield integriert ein organisches LED-Display mit hoher Kontrast- und Helligkeitsqualität samt gutem Betrachtungswinkel in das Arduino-Board. Die leichte Implementierung ermöglicht die Darstellung von Texten, einfachen Grafiken sowie Animationen und dank der geringen Stromaufnahme eignet sich das Shield auch für batteriebetriebene Projekte.

In welcher Sprache wird der Arduino programmiert?

Die Programmierung erfolgt in Arduino API (Arduino Programming Language), einer abgewandelten Version der C++-Programmiersprache. C++ wurde dabei für die einfache Handhabung von Mikrocontrollern und den spezifischen Anwendungsfällen von Arduino-Boards angepasst. API enthält entsprechend viele vordefinierte Funktionen, um den Programmieraufwand zu reduzieren. Der Hauptcode, der auf einem Arduino ausgeführt wird, besteht dabei aus zwei Funktionen: setup() und loop(). Der setup()-Block wird einmal beim Start des Programms ausgeführt, während der loop()-Block wiederholt ausgeführt wird, solange das Board eingeschaltet ist.

Nutzer benötigen die Arduino-Software IDE (Integrated Development Environment), denn diese ermöglicht es, Programme für das Board zu schreiben, zu kompilieren und hochzuladen.
 

Welcher Einplatinencomputer sind eine Alternative zu Arduino?

Es gibt Single Board Computers wie Raspberry Pi und BeagleBone. Die Mini-Computer der Raspberry Pi Foundation sind die bekanntesten Einplatinencomputer mit leistungsfähiger Hardware, einschließlich ARM-Prozessor, HDMI-Ausgang, USB-Ports und GPIO-Pins für die Hardware-Interaktion. Raspberry Pi läuft mit verschiedenen Betriebssystemen und bietet ebenfalls Erweiterungsplatinen. Die Add-on-boards nennt man dort Pi HATs (Hardware Attached on Top).

Auch die verschiedenen Generationen von BeagleBone nutzen ARM-Prozessoren, bieten eine offene Plattform und werden von Entwicklern genutzt, die einfache Schnittstellen für Tools suchen. Während ein Raspberry Pi sehr häufig auch in Privathaushalten und zu Schulungszwecken im Einsatz ist, sind BeagleBone-Module auf industrielle Anwendungen mit vielen Peripheriegeräten ausgelegt.