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Arduino: drei starke, jedoch oft übersehene Verwendungszwecke Daniel Hankewycz

Die meisten Ingenieure schmunzeln, wenn sie einen Arduino in meiner Toolbox sehen, da es oft als nicht praktikabel und zu einfach angesehen wird. Im Großen und Ganzen haben sie damit recht – aber darum geht es mir heute nicht. Was sie nicht sehen ist die große Wandelbarkeit dieses kostengünstigen Development Boards. Hier sind drei Beispiele für häufig übersehene Verwendungszwecke eines Arduino:

Digitaler Logic Analyzer

Der Open Source Logic Sniffer ist ein einfaches Software-Tool mit Eigenschaften eines digitalen Logic Analyzers (Abbildung 1). Der OLS-Client ist Java-basiert und kann daher mit den meisten Betriebssystemen verwendet werden. Durch das einfache serielle Protokoll des OLS-Clients wird er von vielen Open-Source-Tools wie Bus Pirate, Logic Pirate und natürlich Arduino unterstützt. Ganz ohne externe Komponenten (abgesehen von Kabeln) und mit dem Open-Source-Code von Andrew Gillham können Sie ihren Arduino UNO zum digitalen Logic Analyzer programmieren.

Abbildung 1: Der Open Source Logic Sniffer ist ein einfaches Software-Tool mit Eigenschaften eines digitalen Logic Analzyers.

Hier ist eine Liste mit  einige Funktionen eines auf ATmega328 basierenden Arduino:

  • Maximale Abtastrate von 4 Mhz
  • 1024 Abtastungen
  • 6 Kanäle
  • Masken-Auslösung
  • Einstellbare Pre- und Post-Recording-Rate
  • Verschiedene Messparameter: Frequenz, Zeitraum, Betriebszyklus, etc.

Er mag nicht über herausragende Spezifikationen verfügen, aber manchmal reicht auch das aus, um einem aus der Klemme zu helfen. Beim Bit-Banging nutze ich selber häufig entweder die Arduino- oder FPGA-Implementierung, um das richtige Kommunikationsprotokoll zu finden.

AVR-Programmer

Wie bei Studenten üblich, sind auch bei mir die Kosten oft entscheidend für die Auswahl meiner Produkte. Ich beziehe mich hier speziell auf die Gemeinkosten, die beim Kauf eines In-System-Programmiergeräts für Mikrocontroller anfallen. Vielleicht möchten Sie eines Ihrer Projekte permanent auf einem Board umsetzen oder Sie möchten wissen, wie man einen AVR „manuell“ programmiert? In beiden Fällen schießt diese Anwendung des Arduino wirklich den Vogel ab!

Die Vorgehensweise ist recht einfach. Die Netzliste ist jetzt sogar in allen neuen Versionen der Arduino IDE verfügbar. So geht‘s:

  1. IDE öffnen und zu „Datei“► „Beispiele“► „ArduinoISP“ gehen
  2. Wie gewohnt Sketch kompilieren und übertragen.

Danach können die Arduino-Pins 10, 11, 12 und 13 entsprechend als RESET, MOSI, MISO und SCK verwendet werden, um den AVR-Zielbaustein zu programmieren. Jetzt müssen nur noch die folgenden Flags in die makefile- oder avrdude-Befehlszeile eingegeben werden:

-P -c avrisp -b 19200

UART auf USB

Es mag zwar offensichtlich erscheinen, aber der Arduino nutzt einen FTDI-USART-to-USB-Chip. Bei Arduino-Produkten wie dem Arduino UNO R3, die Through-Hole-MCUs haben, kann man durch vorsichtiges Lösen des ATmega DIP-Chips vom Sockel an die seriellen Schnittstellen (RX und TX) gelangen und so weitere spannende Anwendungen nutzen. Ich mache dies häufig, da ich gern Info-Menüs in meine Mikrocontroller-Programme integriere. Manchmal kann eine einfache Schnittstelle, mit der man während der Ausführung den Modus ändern oder Daten abfragen kann, einem Stunden der Fehlersuche und -behebung ersparen. Abbildung 2 ist ein perfektes Beispiel für ein solches Menü. Ich habe es während der Konzeption eines Tracking-Systems für Busse meiner Uni-Buslinie programmiert.

Abbildung 2: Benutzerdefinierte Menüs für ein Bus-Tracking-System

Da haben wir es! Wer hätte gedacht, dass der Arduino so vielseitig sein kann wie ein Schweizer Taschenmesser? Ich hoffe, ich konnte Sie ermutigen, Ihren Arduino wieder aus der Versenkung zu holen und neue Anwendungsbereiche in der wunderbaren Welt der Elektronik zu entdecken.



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Daniel ist Informatik-Student an der Penn State University. Er interessiert sich sehr für Embedded Systems Design und die Fehlerüberprüfung digitaler Logik. Derzeit arbeitet er an der Hardware eines Open-Source-Hausautomatisierungssystems, wobei der Fokus auf den Aspekten Sicherheit und Tragbarkeit liegt.


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