Über Arten von Arduino-Boards, Arduino ist eine großartige, erschwingliche Alternative zum Raspberry Pi. Was sie jedoch zu einem so würdigen Ersatz macht, ist nicht nur ihr Preis, sondern auch ihre Vielfalt.
Ingenieure, Unternehmen und Elektronikbegeisterte können aus einer breiten Palette von Arduino-Boards wählen. Sie alle erfüllen unterschiedliche Funktionen und eignen sich für verschiedene Projekte.
In diesem Leitfaden werden wir jedoch alle verschiedenen Arten von Arduino-Boards vorstellen. Außerdem werden wir sie vergleichen und besprechen, wie Sie das beste Board für Ihr Projekt auswählen können.
Was ist ein Arduino-Board?
Arduino-Metallroboter
Arduino ist ein Software- und Technologieunternehmen. Seine Geschichte ist ein wenig kompliziert. Dennoch reichen seine Ursprünge bis ins Jahr 2003 zurück, als eine Gruppe von Studenten es gründete. Der ursprüngliche Zweck der Arduino-Boards war die Ausbildung. Seitdem hat sich der Zweck zu einer Technologie entwickelt, die das Internet der Dinge (IoT), eingebettete Technologie und 3D-Druck unterstützt.
Arduino-Boards sind jedoch auch für Anfänger im Bereich der Elektronik zugänglich. Einer der größten Vorteile der Verwendung von Arduino-Produkten für Ihr Projekt ist die florierende Community.
Da es sich um eine Open-Source-Technologie handelt, ist sie ein perfekter Nährboden für Modding und kollektive Weiterentwicklung. Wenn Sie sich für Arduino entscheiden, steht Ihnen eine Fülle von Wissen von einigen der besten Softwareentwickler, Designer, Ingenieure und anderen Fachleuten zur Verfügung.
Sie können mit ihnen einfache Alltagsgegenstände oder wissenschaftliche Instrumente für mathematische Operationen und Tests herstellen. Sie können mit Betriebssystemen von Microsoft, Linux und Windows betrieben werden. Außerdem können Sie die Boards mit der Arduino-IDE und der Arduino-Sprache programmieren, die eine Ableitung von C/C++ ist. Sie können den Programmcode dann über einen der E/A-Ports von Arduino laden.
Im weiteren Verlauf dieses Leitfadens gehen wir auf die verschiedenen offiziellen Arduino-Boards ein, die Ihnen zur Verfügung stehen, und wie Sie sie verwenden können.
Arten von Arduino-Platinen
Arduino Uno
Arduino Uno-Platine mit LEDs
Der Arduino Uno ist einer der bekanntesten Mikrocontroller von Arduino. Wie auch die anderen Technologien von Arduino ist er vollständig Open-Source. Das Board hat drei verschiedene Revisionen durchlaufen. Arduino Uno Rev 3 besitzt die ATmega328P-Architektur.
Arduino Uno-Zyklus
Insgesamt verfügt es über 14 digitale E/A-Pins. Sechs von ihnen ermöglichen die Pulsweitenmodulation (PWM). Außerdem verfügt er über sechs analoge Eingangspins, einen Reset-Knopf, eine Stromversorgungsbuchse, einen USB-B-Anschluss und 32 Kilobyte Flash-Speicher.
Mit dem Arduino Uno lassen sich tausende von Projekten verwirklichen. Zu den lohnenswerten Projekten gehören Motorsteuerung, ein Kartenlesegerät, eine tragbare Spielkonsole und ein digitaler Kompass.
Arduino Leonardo
Arduino hat das Arduino Leonardo Mikrocontroller-Board im Jahr 2012 auf den Markt gebracht. Die neueste Version des Boards verfügt über Header und verwendet die ATmega32u4-Architektur. Wenn Sie jedoch eine Version ohne Header suchen, stellt Arduino diese immer noch her.
Im Vergleich zum Arduino Uno-Board verfügt das Arduino Leonardo-Board über zwanzig digitale E/A-Pins mit sieben PWM-Kanälen und 12 analogen Eingangspins. Es hat eine Taktrate von 16 Mhz und 32 KB Flash-Speicher. Mit dem Arduino Leonardo können Sie Sicherheitssysteme, ferngesteuerte Autos und Drohnen sowie tragbare Videospielkonsolen entwickeln.
Arduino Mega 2560
Arduino Mega vor einem weißen Hintergrund
Der Arduino Mega 2560 ist ein weiterer, älterer Mikrocontroller von Arduino LLC. Das Unternehmen brachte ihn 2010 auf den Markt, und seitdem hat er drei verschiedene Versionen durchlaufen. Wie der Name schon sagt, verwendet die neueste Version immer noch die Atmega2560-Architektur.
Dennoch handelt es sich wie beim Arduino Uno um ein einfaches 8-Bit-Board mit 16 analogen Eingangspins und 54 digitalen E/A-Pins. Fünfzehn der Pins bieten eine PWM-Ausgabe. Es ist eine etwas größere Platine mit einer Länge von 101 mm und einer Breite von 53,3 mm. Sie wiegt etwas mehr als 37 Gramm.
Es ist zwar nicht das leistungsstärkste Arduino-Board in Bezug auf die Taktrate (16 MHz), aber es verfügt über einen der größten Flash-Speicher (256 KB – 8 KB für den Bootloader). Mit dem Arduino Mega können Sie Teleskope, Uhren und eingebettete Türschlösser erstellen.
Arduino Mikro
Geführte Arduino-Platine
Das Arduino Micro oder Arduino Pro Micro Board ist ein Atmega32U4 Mikrocontroller. Es ist das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Adafruit und Arduino. Wie beim Arduino Leonardo gibt es auch hier eine Version mit und eine ohne Stecker.
Der Arduino Micro hat eine Betriebsspannung von 5V und verfügt über zwanzig digitale I/O-Pins mit siebenkanaliger PWM. Dieses Board ist nicht besonders leistungsfähig, aber es ist auch nicht das am wenigsten robuste Board von Arduino. Es verfügt über 32KB Flash-Speicher und eine Taktfrequenz von 16 Mhz.
Mit dem Arduino Micro können Sie USB-Joysticks, ein Trackpad, ein Elektrofahrrad und einen Wasserstandsmesser erstellen.
Arduino Esplora
Der Arduino Esplora unterscheidet sich ein wenig von den anderen Boards in dieser Liste. Es ist ein Mikrocontroller, der die Form eines Joypads hat. Er verfügt über einen Lichtsensor, einen Temperatursensor, einen Beschleunigungssensor, einen Joystick und einen Buzzer. Außerdem verfügt er über vier Tasten und einen linearen Potentiometer.
Arduino hat es zwar nicht mehr im Programm, aber einige Elektronikmärkte haben es möglicherweise noch auf Lager. Alternativ können Sie auch eine gebrauchte Version des Boards kaufen.
Sie können einen Roboterarm-Controller, ein Handheld-Spiel und einen Falldetektor bauen.
Arduino BT
Der Arduino BT ist eines der wenigen Bluetooth-fähigen Mikrocontroller-Boards von Arduino. Ursprünglich verwendete das Board den ATmega168-Mikrocontroller. Arduino hat es jedoch inzwischen mit der ATmeg328P-Architektur aktualisiert. Dies ist derselbe Mikrocontroller, den auch der Arduino Uno verwendet.
Ähnlich wie dieses Board verfügt der Arduino BT über 14 digitale E/A-Pins und 6 analoge Eingangspins. Außerdem verfügt er über 32 KB Flash-Speicher, von denen 2 KB für den Bootloader vorgesehen sind.
Die drahtlosen Verbindungsmöglichkeiten des Arduino BT eröffnen Ihnen die Möglichkeit, eine Vielzahl von Projekten zu realisieren. Sie können zum Beispiel Bluetooth-gesteuerte Autos, Bluetooth-ferngesteuerte Arme, ein Bluetooth-gesteuertes Hausautomatisierungssystem und eine Bluetooth-gesteuerte Drohne bauen.
Arduino Pro Mini
Arduino Pro Mini auf weißem Hintergrund
Der Arduino Pro Mini ist der Nachfolger des Arduino Mini, eines der ältesten Mikrocontroller-Boards von Arduino. Einer der größten Vorteile dieses Boards ist seine kompakte Größe. Dank seines kleinen Gehäuses lässt es sich leicht einbetten. Es handelt sich um ein einfaches 8-Bit-Mikrocontroller-Board, das die ATmega328-Architektur verwendet.
Es hat 14 digitale E/A-Pins mit sechs PWM-Kanälen. Zusätzlich verfügt es über sechs analoge Pins. Es hat eine Taktrate von 8 Mhz und 32 KK Flash-Speicher. Es gibt ihn in einer 3,3V- oder 5V-Ausführung.
Der Arduino Pro eignet sich für eingebettete Elektronikprojekte wie z. B. Wearable-Projekte.
Arduino Diecimila
Der Arduino Diecimila ist ein weiteres altes Board. Arduino LLC hat es ursprünglich im Jahr 2007 herausgebracht. Es verwendet die ATmega168-Architektur. Im Gegensatz zu den anderen Boards auf dieser Liste verfügt es über 16 KB nichtflüchtigen Speicher und eine Taktfrequenz von 16 MHz.
Außerdem verfügt der Arduino Diecimila über einen Reset-Knopf, eine USB-B-Buchse, einen Spannungsregler und eine Stromversorgungsbuchse, die eine Eingangsspannung von 6-20 V benötigt. Es ist zwar ein Board mit geringerer Leistung, aber es ist billig und eignet sich hervorragend zum Üben von Programmierkonzepten und Projektdesign.
Arduino Ethernet
Der Arduino Ethernet ist im Wesentlichen ein größerer Arduino Pro Mini mit Ethernet-Funktionen. Genau wie der Arduino Pro Mini verwendet er einen ATmega328-Mikrocontroller.
Um logische Zustände zu erkennen und zu erzeugen, hat er 14 digitale E/A-Pins und 4 PWM-Pins. Der Arduino Ethernet hat sechs analoge Eingangsstifte, eine Taktfrequenz von 16 Mhz und 32 KB Flash-Speicher. Außerdem verfügt er über einen integrierten Ethernet-Controller, eine magnetische Power-over-Ethernet-Buchse und einen Micro-SD-Kartenleser.
Sie können Projekte wie einen RFID-Kartenleser, einen LAN/Ethernet-Relaisschalter, ein Anwesenheitssystem und einen Ethernet-fähigen digitalen Thermostat erstellen.
Arduino Null
Arduino-Baustein
Das Arduino Zero ist eines der neueren Boards von Arduino. Es wurde 2014 auf den Markt gebracht. Im Gegensatz zu den vorherigen Boards auf dieser Liste ist es ein 32-Bit-Mikroprozessor-Board. Das Arduino Zero ist eines der leistungsstärksten Boards von Arduino. Es ist eine Erweiterung des Arduino Uno.
Es verwendet einen 32-Bit ARM Cortex MO+ Mikroprozessor mit einer ATSAMD221G18 Architektur. verfügt über 20 digitale E/A-Pins. Zu den besonderen Merkmalen gehören zwei universelle asynchrone Empfangssender. Außerdem verfügt er über dreizehn eingebaute LEDs.
Er hat eine Taktrate von 48 Mhz und 256 KB Flash-Speicher. Damit ist es das schnellste Arduino-Board – zumindest zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Artikels. Zu den Projekten, die mit dem Arduino Zero realisiert werden können, gehören ein GPS-Tracker, ein IoT-Thermometer und ein Luftqualitätsmonitor.
Arduino LilyPad
Arduino Lilypad auf weißem Hintergrund
Das LilyPad Arduino-Board ist ein weiteres einzigartiges Arduino-Board. Arduino hat es mit Blick auf Wearables und Nähprojekte entwickelt.
Es verfügt über 14 digitale E/A-Pins mit sechs PWM-Kanälen und sechs Eingangskanälen. Es verfügt über 16 KB Flash-Speicher und eine Taktrate von 8 MHz. Mit dem LilyPad Arduino können Sie Jacken für Sehbehinderte, digitale Ohrringe, Hertz’sche Rüstungen und eine ferngesteuerte Roboterhand herstellen.
Arten von Arduino-Arduino Nano
Arduino Nano
Der Arduino Nano ist der kleinste 8-Bit-Mikrocontroller von Arduino. Er ist eine gute Alternative zum Arduino Pro Mini. Die neueste Version des Arduino Nano verwendet einen ATmega328-Mikrocontroller mit AVR-Architektur.
Arduino LLC hat ihn 2008 auf den Markt gebracht, was ihn zu einem der älteren Arduino-Boards macht. Es verfügt über eine Taktrate von 16 MHz, acht analoge Eingangsstifte und 22 digitale E/A-Stifte mit sechs PWM-Kanälen. Mit dem Arduino Nano können Sie eine Haltungssteuerung, ein Wetterschutzschild, eine Digitaluhr und ein Ortungsgerät für Gegenstände erstellen.
Arduino Due
Ein Arduino Due in der Hand
Wenn Sie auf der Suche nach einem Mikrocontroller-Board sind, das ein bisschen mehr Power hat, dann ist der Arduino Due genau das Richtige für Sie. Es ist eine leistungsstarke Alternative zum Arduino Zero.
Es verwendet einen ATSAM3X8E-Mikrocontroller mit einem Cortex-M3-Mikroprozessor, der eine Taktrate von 84 Mhz und 512 KB Flash-Speicher ermöglicht. Außerdem verfügt das Arduino Due über 12 analoge Eingangsstifte, satte 54 digitale E/A-Stifte, einen Micro-USB-Anschluss und zwei analoge Ausgangsstifte.
Arduino hat dieses Board ursprünglich im Jahr 2012 herausgebracht. Obwohl es technisch gesehen ein altes Board ist, kann es immer noch für moderne Elektronikprojekte verwendet werden. Sie können zum Beispiel semi-modulare Synthesizer, einen Altair 8800-Simulator, einen Wellenformgenerator und ein VR-Headset erstellen.
Arduino-Schutzschilder
Der
Arduino-Mikrocontroller mit Schilden und Modulen
Arduino bietet auch eine Reihe offizieller Shields an, mit denen Sie die Funktionalität der Hauptplatinen erweitern können. Daher benötigen Sie einige dieser Shields, um einige der komplizierteren Arduino-Projekte erfolgreich zu realisieren. Einige gängige Shields sind:
Prototypen-Schild
IO-Erweiterungs-Schild
Multifunktions-Schutzschild
LCD-Schild
Motortreiber-Schild
Joystick-Schild
Relais-Schutzschild
4×4-Tastatur-Schutzschild
Kapazitives Touchpad-Schild
Servo-Motor-Schild
GSM/GPRS-Schild
Bluetooth-Schild
Ethernet-Schild
Wi-Fi-Schild
MP3-Player-Schild
Farb-TFT-Schild mit Joystick
TFT-Touchscreen-LCD-Schutzschild
MicroSD-Schild
CAN-Bus-Schild
Xbee-Schild
GPS-Schild
NFC/RFID-Schild
USB-Host-Schild
MQ2-Rauchsensor-Schild
FM-Radio-Schild
RS485-Abschirmung
Kamera-Schild
Energie-Schutzschild
NeoPixel-Schild
Arduino-Boards im Vergleich
Im Folgenden finden Sie einen Vergleich einiger der beliebtesten Arduino-Boards. Wir haben ihn in Tabellenform erstellt, damit er leichter zu lesen ist:
| Arduino-Platine | Betriebsspannung | Flash-Speicher | Digitale E/A-Pins | Analoge Eingänge | Taktrate | Größe | Schnittstelle der Programmierung |
| Arduino Uno R3 | 5V | 32 KB | 14 | 6 | 16 MHz | 68,6 x 53,4 mm | USB |
| Arduino Nano | 5V | 32 KB | 22 | 8 | 16 MHz | 18 x 45 mm | USB |
| Arduino Due | 3.3V | 512 KB | 54 | 12 | 84 MHz | 101 x 53 mm | USB |
| Arduino Mikro | 5V | 32 KB | 20 | 12 | 16 MHz | 48 x 18 mm | USB |
| Arduino Mega | 5V | 256 KB | 54 | 16 | 16 MHz | 101 x 53 mm | USB |
| Arduino Lilypad | 2.7-5.5V | 16 KB | 14 | 6 | 8 MHz | 51 mm | FTDI-kompatible Stiftleiste |
| Arduino Null | 3.3V | 256 KB | 20 | 6 | 48 MHz | 68 x 53 mm | USB |
| Arduino Pro Mini | 3.3 – 5V | 32 KB | 14 | 6 | 8 MHz | 17,8 x 33,0 mm | USB |
| Arduino Leonardo Platine | 5V | 32 KB | 20 | 12 | 16 MHz | 68,6 x 53,3 mm | USB |
| Arduino Mikro | 7-12V | 32 KB | 20 | 12 | 16 MHz | 17,8 x 33 mm | FTDI-kompatible Stiftleiste |
Auswahl des richtigen Arduino-Boards
Aufbau eines Arduino-Projekts
Wenn Sie ein System aufbauen oder ein Projekt beginnen, müssen Sie die Art des Problems verstehen, das Sie zu lösen versuchen. Daraus ergeben sich die Anforderungen an Ihr Board. Wenn Sie zum Beispiel ein sehr einfaches System bauen, bei dem Sie nur einen Parameter steuern, benötigen Sie natürlich das kleinste und einfachste Arduino-Board.
Arduino DIY Roboter Verbindung mit Laptop
Das Arduino Rev 3 scheint das beliebteste Board zu sein. Es hat alles, was Sie für die meisten Ihrer Projekte brauchen. Allerdings kann es für einfachere Projekte zu leistungsfähig sein. Wenn Erschwinglichkeit und Ihr Budget eine Rolle spielen, können Sie mit einem günstigeren Board wie dem Arduino Nano beginnen. Sie sind überraschend leistungsfähig und vielseitig.
Wenn Sie jedoch anspruchsvollere Systeme bauen möchten, empfehlen wir den Arduino Mega oder Leonardo. Denken Sie immer daran, dass Sie, selbst wenn Sie ein Board mit geringer Leistung kaufen, dieses später mit einem oder zwei Shields aufrüsten können.
Jedes Board ist mit der Arduino IDE kompatibel. Achten Sie beim Kauf des Boards auf die Anforderungen an die Stromversorgung, insbesondere wenn Sie das Board über eine Batterie betreiben wollen.
Vorteile von Arduino-Boards
Zwei Schüler arbeiten an einem Arduino-Projekt
Arduino-Boards sind wahnsinnig vielseitig und erweiterbar. Sie sind mit Tausenden von technischen Projekten kompatibel. Wenn Sie mit C++ vertraut sind, können Sie einige dieser Kenntnisse in die Programmierung mit der Arduino-Sprache einfließen lassen.
Arduino-Programmiersprache
Aber warum sollten Sie sich für Arduino-Typen entscheiden und nicht für seine Konkurrenten und Alternativen? Arduinos sind:
Kostengünstig
Einfach zu programmieren
verfügen über eine blühende Community
Offene Quelle
Plattformübergreifend
Fazit
In diesem Artikel haben wir uns mit den Arduino-Typen und den verschiedenen Mikrocontroller- und Mikroprozessor-Boards beschäftigt. Außerdem haben wir kurz einige Arduino-Shield-Typen besprochen, die Sie zur Erweiterung Ihrer Projekte verwenden können. Sie sollten nun eine klare Vorstellung davon haben, welche Arten von Arduino-Boards Sie in Ihr nächstes Projekt einbauen möchten. Wir hoffen, dass Sie diesen Leitfaden als hilfreich empfunden haben. Wie immer danken wir Ihnen für die Lektüre.
