Übersicht über die Arduino Modul Rezepte
Im folgendem findest du eine Übersicht über die grundlegende Ansteuerung einzelner Module aus diversen Kits. Das Arduino alleine ist im Grunde nutzlos. Die Module sind es die die Funktionalität des Arduinos erweitern. Diese Rezeptesammlung vereint Sketchs (Ansteuerungsmöglichkeiten) diverser Module. Du must sie nicht der Reihe nach lesen, sondern pickst sie nach deinem Bedarf heraus.
Die Sketchs sind so aufgebaut, dass sie modular eingesetzt werden können. Zunächst wird erklärt wozu die Module gut sind und wie sie aufgebaut sind. Jedes Rezept enthält natürlich auch einen Steckplan (die Verkabelung mit dem Arduino.
Allerdings stellen die Rezepte keine Einführung in die Programmierung. Programmierkonzepte werden (wenn überhaupt) kurz erklärt, doch der Platz reicht hier nicht aus, um auf die Details einzugehen.
Die Rezepte stellen mehr ein Nachschlagewerk dar. Ich persönlich arbeite hauptsächlich mit den Modulen der Marke Keyestudio.
Die meisten unten aufgeführten Module sind im KEYESTUDIO 48-in-1-Sensor-Kit enthalten. Es handelt sich NICHT um Affiliat-Links. Ich verdiene auch sonst kein Geld mit den hier gelisteten Modulen oder Produkten. Ich habe keine geschäftliche Verbindung zu Keyestudio oder sonstigen Unternehmen. Falls sich dies in Zukunft ändern sollte, werde ich dies explizit angeben.
Die Module sind nach Kategorien geordnet. Sie sind nach der Art und Weise sortiert, in der sie benutzt werden. Falls du eine bestimmte Idee hast (z.B. Distanzen messen) ist es so einfacher. Es gibt folgende Kategorien:
A Sensorwerte
A01 Licht messen
A02 Temperatur messen
A03 Drehbewegungen messen
A04 Wasser und Feuchtigkeit messen
A05 Gassensoren
A06 Magnetsensoren
A07 Einfache Eingabe
A08 Neigung oder Erschütterungen messen
A09 Distanzen messen
A10 Strom und Spannung messen
A10 Strom und Spannung messen
B Einfache visuelle Ausgabe
C Auditive Ausgabe
D Physische Ausgabe
E Ein Display nutzen
F Kommunikation
Die Liste wird von mir mit der Zeit befüllt. Nur Module die einen Hyper-Link besitzen, führen zum Rezept. Alle anderen warten noch auf ihre Bearbeitung.
A Sensorwerte
A01 Licht messen
A01|01 Der Lichtsensor
Photocell Sensor
Mit dem Lichtsensor oder der Fotozelle wird das sichtbare Licht gemessen. Sie werden im großen Stil in Geräten mit automatischer Steuerung wie Kameras, Spielzeugen oder Rasenlampen eingesetzt. Sie sind klein, preiswert, stromsparend, einfach zu bedienen und verschleißen nicht.
A01|02 Der Umgebungslichtsensor
TEMT6000 Ambient Light Sensor
Lichtsensoren wie das TEMT6000 sind oft in Geräten mit Bildschirmen verbaut und steuern die automatische Helligkeitsregelung zur Anpassung der Leuchtkraft. Dabei misst der Sensor eine bestimmte Eigenschaft von Licht.
A01|03 Der Ultraviolet-Sensor
Ultraviolet Sensor
Der Sensorname gibt hier bereits eine Auskunft: Der auf dem Modul verbaute GUVA-S12SD Sensor erfasst ultraviolettes Licht. Der Sensor ist besonders für die Erkennung von UV-Strahlung im Sonnenlicht geeignet. Er kann in jeder Anwendung eingesetzt werden, in der die Menge an UV-Licht überwacht werden soll.
A02 Temperatur messen
A02|01 Der Temperatur-Sensor LM35
LM35 Linear Temperature Sensor
Dieser lineare Temperatursensor basiert auf dem Halbleitersensor LM35. Er kann zur Erfassung der Umgebungslufttemperatur verwendet werden. Er bietet einen Funktionsbereich von 0° bis 100° Celsius. Die Empfindlichkeit beträgt 10mV pro Grad Celsius.
A02|02 Der Temperatur-und Luftfeuchtigkeits-Sensor
DHT11 Temperature Sensor
Der DHT11 ist ein Sensorkomplex und enthält einen kapazitiven Feuchtigkeits- und Temperatursensor (Thermistor). Im Inneren befindet sich ein Chip, der für uns mehrere Sensor-Berechnungen abnimmt. Die interne Elektronik enthält ein Analog-Digital-Umwandler.
A02|03 Der Flammensensor
Flame Sensor
Irrtümlich kann man auf die Idee kommen, der Flammensensor könnte direkt mit der Temperatur etwas zu tun haben. Dies ist nicht der Fall. Der Sensor misst Licht mit einer Wellenlänge von 760nm bis 1100nm, also der typische Wertebereich für Flammen.
A02|04 Der analoge Temperatur-Sensor
Analog Temperature Sensor
Temperatur-Sensoren gibt es in unterschiedlichen Technologien. Dieses Modul basiert auf dem Funktionsprinzip eines Thermistors: Thermistoren sind variable Widerstände, die ihren Widerstand mit der Temperatur verändern. Die Temperatur hat also einen direkten Einfluss auf den Stromfluss.
A03 Drehbewegungen messen
A03|01 Der Drehrichtungs- und Impuls-Sensor
Rotary Encoder Module
Mit diesem Drehgeber Modul (Drehrichtungs- und Impuls-Sensor) kannst du vier Dinge messen: Du kannst bei Drehbewegungen die Winkelposition bestimmen, ein Richtungswechsel erkennen, die Drehgeschwindigkeit berechnen und den Drehgeber durch Drücken als Taster benutzen.
A03|02 Der Potentiometer
Analog Rotation Sensor
Stell dir vor, du möchtest eine LED mechanisch durch Drehen dimmen. Der Potentiometer (kurz Poti genannt) ist solch ein Modul, mit dem es möglich ist. Aber er kommt mehr und mehr aus der Mode und wird durch seinen modernen Nachfolger, dem Drehrichtungssensor ersetzt.
A04 Wasser und Feuchtigkeit messen
A04|01 Der Wassersensor
Water Sensor
Im Grunde hat der Wassersensor das gleiche Funktionsprinzip wie der Dampfsensor und kann aus diesem Grund auch zum Messen von Dampf, Niederschlag, Flüssigkeitsniveaus, Überschwemmungen, Flüssigkeitslecks oder die Abwesenheit von Flüssigkeiten hergenommen werden. Der Wassersensor hat aber den Vorteil, dass er größer dimensioniert ist.
A04|02 Die Erdfeuchtigkeit messen
Soil Humidity Sensor
Falls du ein automatisches Pflanzen-Bewässerungssystem planst zu bauen, ist dieses Modul unverzichtbar. Ein wichtiger Part für den intelligenten Garten wird die Bewässerungsmechanik sein (Wassertank, Pumpe, Wasserleitungen). Wichtig ist auch, dass das System erkennt, wann genau die Pflanzen Wasser benötigen.
A04|03 Der Dampf- und Regensensor
Steam Sensor
Der Dampfsensor müsste eigentlich Wassersensor heißen. Mit ihm kann man Dampf, Niederschlag, Flüssigkeitsniveaus, Überschwemmungen, Flüssigkeitslecks oder die Abwesenheit von Flüssigkeiten erkennen und messen. Im Allgemeinen also alles was mit der Flüssigkeitserkennung zu tun hat.
A05 Gassensoren
A05|01 Der analoge Alkohol-Sensor
Analog Alcohol Sensor
Der analoge MQ3 Alkohol-Sensor ist einer der am häufigsten verwendeten Sensoren in der MQ-Sensorreihe. Dieser analoge Gassensor eignet sich zum Nachweis von Alkohol in der Luft und kann in einem Atemanalysegerät verwendet werden.
A05|02 Analoger Gas Sensor MQ-2
Analog Gas Sensor MQ-2
Mit einem Gassensor kann man seinen Projekten einen Geruchssinn geben. Falls du beispielsweise planst ein System zur Überwachung der Raumluftqualität oder eine Brandfrüherkennung einzurichten, ist der analoge Gassensor MQ2 eine gute Wahl.
A06 Magnetsensoren
A06|01 Der Hall-Magnetsensor
Hall Magnetic Sensor
Ein Hall-Magnet-Sensor ist ein sogenannter Induktionssensor und ist in der Lage, die Stärke von Magnetfeldern zu messen. Die Messung ist proportional zum Magnetfeld. Das heißt je näher der Sensor zum Magnetfeld kommt, umso stärker wirkt er auf den Sensor. Der Hall-Magnet kann zur Erfassung von Dreh- und Linearbewegungen eingesetzt werden.
A06|02 Der Reed-Magnetschalter
Reed Switch Module
Ein Magnet- oder Reedschalter ist ein Schalter, der auf ein Magnetfeld mit gewisser Stärke reagiert und geschlossen wird. Das ausgegebene Signal ist digitaler Natur: HIGH oder LOW. Er wird z. B. häufig in Laptops eingesetzt.
A07 Einfache Eingabe
A07|01 Der digitale Momentanschalter
Digital Push Button Module
Ein Taster ist eine sehr einfache Komponente. Es besitzt nur zwei Zustände: geöffnet und geschlossen. Im geschlossenem Zustand verhält es sich wie ein Stück Draht und geöffnet unterbricht es den Stromkreis.
A07|02 Der kapazitative Taster
Capacitive Touch Sensor
Ein kapazitiver Taster wird allein durch das Berühren mit dem Finger ausgelöst. Es ist eine Platte ohne jegliche Mechanikteile. Es basiert auf dem Grundprinzip der kapazitiven Kopplung: Es misst und erkennt alles, was leitfähig ist oder eine andere Leitfähigkeit als Luft hat
A07|03 Der Kollisionssensor
Collision Sensor
Ein Kollisionssensor ist nichts anderes als ein Schalter und gleicht in seiner Funktion dem digitalen Momentanschalter. Die Ansteuerung ist identisch. Der Unterschied liegt in der Mechanik. Der digitale push button ist für Eingaben mit den Fingern gedacht. Kollisionssensoren werden häufig in 3D-Druckern verbaut.
A08 Neigung oder Erschütterungen messen
A08|01 Der Klopfsensor
Knock Sensor
Der Name verrät es schon: dieses Modul detektiert Stöße. Der Sensor kann eingesetzt werden, um z.B. ein Zusammenstoß eines mobilen Roboters mit einem Objekt zu detektieren.
A08|02 Der einfache Neigungssensor
Digital Tilt Sensor
Mit einem Neigungssensor oder Tiltsensor genannt, können Neigung, Bewegung und Ausrichtung des Sensors (oben/unten) gemessen werden. Bei cleverem Einsatz können auch Erschütterungen detektiert werden.
A08|03 Der Quecksilber-Neigungssensor
Magic Light Cup Module
Neigungssensoren können sowohl für vertikale als auch für horizontale Winkelmessungen verwendet werden. Es ist nicht möglich wechselnde Winkelgrade zu messen – sie können nur einen bestimmten Winkel messen. Neigungssensoren sind sehr wichtige Komponenten und werden als Sicherheitsmechanismen bei Maschinen und Geräten eingesetzt.
A08|04 Der Piezo-Vibrationssensor
Analog Piezoelectric Vibration
Der Piezo-Vibrationssensor ist ein rundes elektronisches Modul, das eine Spannung erzeugt, indem es durch eine Vibration, Schallwelle oder mechanische Belastung physikalisch verformt wird. Wir können damit Stöße, Vibrationen, Klopfen und bei empfindlicheren Modellen sogar Luftbewegungen (Pusten) messen.
A09 Distanzen messen
A09|01 Der Infrarot-Hindernisvermeidungssensor
Infrared Obstacle Avoidance Sensor
Der Name Infrarot-Hindernisvermeidungssensor ist etwas klobig – ein treffender Begriff ist Infrarot-Objekterkennung. Wir können mit diesem Modul keine unterschiedlichen Distanzen messen, sondern nur ob sich ein Objekt innerhalb des Messbereichs befindet. Mit seinem effektiven Lese-Winkel von 35° wurde er speziell für mobile Roboter entwickelt.
A09|02 Der Lagesensor APDS-9930
APDS-9930 Attitude Sensor
…in Bearbeitung .. kommt bald…
A09|03 Der optischer Näherungserkennung TMD27713
Infrared Optical Proximity Detection
…in Bearbeitung .. kommt bald…
A09|04 Der Ultraschall-Abstandsmesser
HC-SR04 Blue Ultrasonic Sensor
Das Ultraschall-Modul bietet eine hervorragende berührungslose Entfernungsmessung zwischen 2cm und 400cm mit einer Genauigkeit von 3mm. Der Sensor erfasst über Schallwellen berührungslos und verschleißfrei zahlreiche Objekte mit unterschiedlichen Eigenschaften.
A10 Strom und Spannung messen
A10|01 Der Spannungssensor
Voltage Sensor
Einen Spannungssensor verwendet man, um z.B. die Nennspannung einer Batterie zu messen. Über die gemessene Spannung können wir Rückschlüsse auf die aktuelle Akkuladung ziehen und z.B. mit einer RGB-LED visuell darstellen:
A11 Mix an Sensoren
A11|01 Der Schallsensor
Analog Sound Sensor
Mit einem Schallsensor kann man witzige Projekte verwirklichen. Er sollte aber nicht mit einem Sprachsensor verwechselt werden, der auf die menschliche Stimme reagiert. Auf der Platine befinden sich ein Mikrofon (50Hz bis 10kHz) und einen Verarbeitungsschaltkreis zur Umwandlung von Schallwellen in elektrische Signale.
A11|02 Der Liniendetektor
Line Tracking Sensor
Eigentlich ist die Bezeichnung Liniendetektor nicht wirklich zu treffend für dieses Modul. Genau genommen kann es abrupte Farbübergänge auf Flächen (2D) messen – idealerweise Schwarz/Weiß-Grenzen.
A11|03 Der Daumen-Joystick
Joystick Module
Joysticks sind coole elektromechanische Eingabegeräte, vor allem wenn sie so winzig sind. Dieser hier ist für den Daumen gedacht und zeichnet Bewegungen im 2 dimensionalen Raum auf. Der Aufbau ist denkbar einfach: Es sind zwei Potentiometer für die X und Y-Achse, die durch eine Mechanik miteinander verbunden sind.
A11|04 Die Pulsfrequenz messen
Pulse Rate Monitor Module
Ein Pulssensor ermöglicht es, den menschlichen Puls am Finger oder Ohr zu messen. Die Messung erfolgt dabei optisch (Infrarotlicht) und ist auf leicht durchdringbaren Bereichen wie Fingerspitzen und Ohrläppchen beschränkt.
A11|05 Der Drucksensor für 0 bis 500g Messungen
Thin-film Pressure Sensor
Ein FSR (Force Sensitive Resistor) Drucksensor wandelt mechanischen Druck in ein proportionales elektrisches Signal um. Es handelt sich um äußerst robuste Drucksensoren, die in allen möglichen Branchen eingesetzt werden. Man findet sie in elektronischen Trommeln, Mobiltelefonen oder Spielgeräten.
A11|06 Der PIR-Bewegungssensor
PIR Motion Sensor
Ein Bewegungsmelder mit PIR-Technologie (PIR = Passive InfraRed) erfasst die unsichtbare Wärmestrahlung von sich bewegenden Körpern. Genauer gesagt reagiert der Sensor auf Infrarotstrahlung, die Menschen und Tiere durch Körperwärme erzeugen. Genau dieser Wellenbereich wird vom Sensor erkannt und in digitale Signale umgewandelt.
A11|07 Triaxialer Beschleunigungs-Neigungssensor
MMA8452Q Triaxial Digital Acceleration Tilt Sensor
Ein Beschleunigungssensor mist die Beschleunigung eines Objektes, in dem die Trägheitskraft auf die zu messende Masse bestimmt wird. Dadurch ist es möglich eine Geschwindigkeitszunahme oder -abnahme zu bestimmen. Sie sind nützlich, um Schwingungen zu erfassen oder um sich zu orientieren.
A11|08 Die Gabel-Lichtschranke
Photo Interrupter Module
Eine Gabel-Lichtschranke wird für viele Anwendungen eingesetzt, z. B. für optische Endschalter, Pellet-Dosierung, allgemeine Objekterkennung (kleine Dimensionen), Geschwindigkeitsberechnungen oder um Umdrehungszahlen zu bestimmen.
B Einfache visuelle Ausgabe
B01 Die weiße LED
White LED Module
Sie sind überall! LEDs sind weit verbreitet und in vielen elektronischen Geräten als einfache Statusanzeige verbaut. LED's wandeln den elektrischen Strom in sichtbares Licht um. Durch ihren geringen Energieverbrauch, die lange Lebensdauer und die schnellen Schaltzeiten sind sie ideale Kandidaten für mobile Geräte und andere Anwendungen mit geringem Stromverbrauch.
B02 Die RGB LED
RGB LED Module
Dieses Modul verwendet eine besondere Art der LED: So genannte SMD LEDs. SMD-Bauelemente sind oberflächenmontierte Elemente auf einer Platine. Im gegensatz zur Durchsteckmontage (bedrahtete Bauelemente) können sie auf Grund ihrer winzigen Maße auf kleinstem Raum montiert werden.
B03 Die Ampel LED
Traffic Light Module
Der Name sagt es bereits: Das Grundprinzip einer Verkehrsampel. Auf dem Modul sind drei LEDs mit unterschiedlichen Farben verbaut. LEDs sind weit verbreitet und in vielen elektronischen Geräten als einfache Statusanzeige verbaut.
B04 Die 3 Watt Power LED
3W LED Module
Wie der Name bereits verrät ist dies eine Hochleistungs-LED mit einer sehr hohen Helligkeit. Mit 3 Watt Leistung übertrifft sie die Leuchtkraft der normalen LED bei weitem! Selbst wenn die LED direkt über das Arduino-Board mit Strom versorgt wird, erreicht sie eine hohe Leuchtkraft.
C Auditive Ausgabe
C01 Der aktive Piezo-Lautsprecher
Active Buzzer Module
Der Piezo-Lautsprecher ist ein rundes Bauelement, das einfache Töne erzeugt. Sie werden in Druckern, Computern oder Spielzeugen verbaut. Sie können in zwei Kategorien unterteilt werden: Aktiver oder passiver Piezo.
C02 Der passive Piezo-Lautsprecher
Passive Buzzer Module
Wie der aktive Piezo erzeugt der passive Piezo einfache Töne. Sie werden beide in Druckern, Computern oder Spielzeugen verbaut. Die Tonvielfalt ist beim aktiven Piezo auf nur einen Ton begrenzt, ist aber einfach anzusteuern. Im Gegensatz dazu haben wir mit dem passiven Piezo mehr Programmieraufwand, können aber eine große Bandbreite an Tönen erzeugen.
D Physische Ausgabe
D01 Das 5V-Relais-Modul
5V Relay Module
Im Prinzip ist ein Relais (engl. relay) nichts anderes als ein Schalter. Im Gegensatz zu einem mechanischen Schalter, der händisch betätigt wird, ist das Relais ein elektrisch betriebener Schalter. Es öffnet oder schließt Stromkreise, wenn es durch ein Strom-Signal betätigt wird.
D02 Der 9G Servo-Motor
9G Servo Motor Blue
Ein gewöhnlicher Gleichstrommotor dreht sich kontinuierlich in eine Richtung und kann keine bestimmten Positionen ansteuern. Im Gegensatz dazu ist ein Servomotor in der Lage genaue Winkel anzusteuern und sie auch mit einer gewissen Kraft zu halten.
E Ein Display nutzen
E01 Das 8x2 LCD-Display
Keyestudio 0802LCD Module
Dieses Modul wird von Keyestudio nicht mehr unterstützt und wurde durch ein anders LCD-Modul ersetzt. Aus diesem Grund gehe ich nicht weiter auf dieses Display ein.
F Kommunikation
F01 Das digitale IR-Sendemodul
Digital IR Transmitter Module
…in Bearbeitung .. kommt bald…
F02 Das digitale IR-Empfangsmodul
Digital IR Receiver Module
Wir wollen es nutzen, aber nicht sehen. Das IR- oder Infrarot-Licht ist dem sichtbaren Licht sehr ähnlich, nur dass es eine etwas längere Wellenlänge hat. Das bedeutet, dass IR für das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist - perfekt für die drahtlose Kommunikation.