Arten von Arduino-Boards:Ein umfassender Leitfaden

Über Arten von Arduino:Arduino ist eine großartige, erschwingliche Alternative zu Raspberry Pi. Was sie jedoch zu einem so würdigen Ersatz macht, ist nicht nur, wie viel sie kosten; es ist auch ihre Vielfalt.

Ingenieure, Unternehmen und Elektronikbegeisterte haben eine große Auswahl an Arduino-Boards zur Auswahl. Sie alle erfüllen unterschiedliche Funktionen, die für unterschiedliche Projekte geeignet sein können.

Trotzdem werden wir in diesem Handbuch alle verschiedenen Arten von Arduino-Boards untersuchen. Darüber hinaus werden wir sie auch vergleichen und besprechen, wie Sie die beste für Ihr Projekt auswählen können.

Was ist ein Arduino-Board?

Arduino-Roboter aus Metall

Arduino ist ein Software- und Technologieunternehmen. Seine Geschichte ist etwas kompliziert. Seine Ursprünge reichen jedoch bis ins Jahr 2003 zurück, als eine Gruppe von Studenten es gründete. Der ursprüngliche Zweck von Arduino-Boards war pädagogisch. Seitdem hat sich der Zweck zu einer Technologie entwickelt, die das Internet der Dinge (IoT), eingebettete Technologie und 3D-Druck erleichtert.

Arduino-Boards sind jedoch immer noch für Elektronik-Enthusiasten zugänglich. Einer der größten Vorteile der Verwendung von Arduino-Produkten für Ihr Projekt ist die blühende Community.

Da die Technologie Open Source ist, ist sie ein perfekter Nährboden für Modding und kollektive Weiterentwicklung. Wenn Sie sich für Arduino entscheiden, verfügen Sie über eine Fülle von Kenntnissen von einigen der besten Softwareentwickler, Designer, Ingenieure und anderen Fachleuten.

Sie können sie verwenden, um einfache Alltagsgegenstände oder wissenschaftliche Instrumente für mathematische Operationen und Tests herzustellen. Sie können Betriebssysteme von Microsoft, Linux und Windows ausführen. Darüber hinaus können Sie die Boards mit der Arduino IDE und der Arduino Language, die ein Derivat von C/C++ ist, programmieren. Anschließend können Sie den Programmcode über einen der I/O-Ports von Arduino laden.

Im Rest dieses Handbuchs behandeln wir alle verschiedenen offiziellen Boards von Arduino, die Ihnen zur Verfügung stehen, und wie Sie sie verwenden können.

Arten von Arduino-Boards

Arduino Uno

Arduino Uno-Platine mit LEDs

Der Arduino Uno ist einer der bekanntesten Mikrocontroller von Arduino. Wie bei ihrer anderen Technologie ist sie vollständig Open Source. Das Board hat drei verschiedene Revisionen durchlaufen. Arduino Uno Rev 3 verfügt über eine ATmega328P-Architektur.

Arduino Uno-Zyklus

Insgesamt verfügt es über 14 digitale I/O-Pins. Sechs von ihnen ermöglichen die Pulsweitenmodulation (PWM). Darüber hinaus verfügt es über sechs analoge Eingangspins, eine Reset-Taste, eine Strombuchse, einen USB-B-Anschluss und 32 Kilobyte Flash-Speicher.

Tausende von Projekten sind mit dem Arduino Uno realisierbar. Einige Projekte, die es wert sind, weiterverfolgt zu werden, umfassen eine Motorsteuerung, einen Kartenleser, eine Handheld-Spielekonsole und einen digitalen Kompass.

Arduino-Leonardo

Arduino veröffentlichte bereits 2012 das Arduino Leonardo Mikrocontroller-Board. Die neueste Iteration des Boards verfügt über Header und verwendet die ATmega32u4-Architektur. Wenn Sie jedoch nach einer Header-losen Version suchen, produziert Arduino diese immer noch.

Im Vergleich zum Arduino Uno-Board verfügt das Arduino Leonardo-Board über zwanzig digitale I/O-Pins mit sieben PWM-Kanälen und 12 analogen Eingangspins. Es verfügt über eine Taktrate von 16 Mhz und 32 KB Flash-Speicher. Mit dem Arduino Leonardo können Sie Sicherheitssysteme, ferngesteuerte Autos und Drohnen sowie Handheld-Videospielkonsolen erstellen.

Arduino Mega 2560

Arduino Mega auf weißem Hintergrund

Der Arduino Mega 2560 ist ein weiterer älterer Mikrocontroller von Arduino LLC. Das Unternehmen veröffentlichte es im Jahr 2010 und hat seitdem drei verschiedene Revisionen durchlaufen. Wie der Name schon sagt, verwendet die neueste Version immer noch die Atmega2560-Architektur.

Trotzdem ist es, ähnlich wie das Arduino Uno, ein einfaches 8-Bit-Board mit 16 analogen Eingangspins und 54 digitalen I/O-Pins. Fünfzehn der Pins liefern einen PWM-Ausgang. Es ist ein etwas größeres Board mit einer Länge von 101 mm und einer Breite von 53,3 mm. Es wiegt etwas mehr als 37 Gramm.

Obwohl es nicht das leistungsstärkste Board von Arduino in Bezug auf die Taktrate ist (16 MHz), verfügt es dennoch über einige der größten Flash-Speicher (256 KB – 8 KB für den Bootloader). Sie können das Arduino Mega verwenden, um Teleskope, Uhren und eingebettete Türschlösser zu erstellen.

Arduino-Mikro

LED-Arduino-Platine

Das Arduino Micro- oder Arduino Pro Micro-Board ist ein Atmega32U4-Mikrocontroller. Es war das Ergebnis einer Zusammenarbeit zwischen Adafruit und Arduino. Wie beim Arduino Leonardo verfügt es über eine Header- und Headerless-Version.

Der Arduino Micro hat eine Betriebsspannung von 5 V 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 32 KB Flash-Speicher mit einer Taktrate von 16 MHz.

Mit dem Arduino Micro können Sie USB-Joysticks, ein Trackpad, ein Elektrofahrrad und einen Wasserstandsmesser erstellen.

Arduino Esplora

Das Arduino Esplora unterscheidet sich ein wenig von den anderen Boards in dieser Liste. Es ist ein Mikrocontroller in Form eines Joypads. Es verfügt über einen Lichtsensor, Temperatursensor, Beschleunigungsmesser, Joystick und einen Summer. Darüber hinaus verfügt es über vier Tasten und einen linearen Poti.

Arduino hat es zwar eingestellt, aber einige Elektronikgeschäfte haben es möglicherweise noch auf Lager. Alternativ können Sie eine gebrauchte Version des Boards erwerben.

Sie können einen Roboterarm-Controller, ein Handheld-Spiel und einen Sturzdetektor bauen.

Arduino BT

Das Arduino BT ist eines der wenigen Bluetooth-fähigen Mikrocontroller-Boards von Arduino. Ursprünglich verwendete das Board den Mikrocontroller ATmega168. Arduino hat es jedoch inzwischen mit der ATmeg328P-Architektur aktualisiert. Dies ist derselbe Mikrocontroller, den der Arduino Uno verwendet.

Ähnlich wie dieses Board verfügt das Arduino BT über 14 digitale I/O-Pins und 6 analoge Eingangspins. Darüber hinaus verfügt es über 32 KB Flash-Speicher, von denen 2 KB für den Bootloader reserviert sind.

Die drahtlosen Verbindungsfunktionen des Arduino BT eröffnen Ihnen eine größere Welt von Projekten. Sie können beispielsweise Bluetooth-gesteuerte Autos, einen Bluetooth-ferngesteuerten Arm, ein Bluetooth-betriebenes Hausautomationssystem und eine Bluetooth-gesteuerte Drohne erstellen.

Arduino Pro Mini

Arduino Pro Mini mit weißem Hintergrund

Der Arduino Pro Mini ist der Nachfolger von Arduino Mini, einem der ältesten Mikrocontroller-Boards von Arduino. Einer der größten Vorteile dieses Boards ist seine kompakte Größe. Seine kleine Verpackung erleichtert das Einbetten. Es ist ein einfaches 8-Bit-Mikrocontroller-Board, das die ATmega328-Architektur verwendet.

Es verfügt über 14 digitale I/O-Pins mit sechs PWM-Kanälen. Zusätzlich verfügt es über sechs analoge Pins. Es hat 8 MHz Taktfrequenz und 32 KK Flash-Speicher. Sie können es in einem 3,3-V- oder 5-V-Modell finden.

Der Arduino Pro eignet sich für Embedded-Elektronik-Projekte wie Wearable-Projekte.

Arduino Diecimila

Das Arduino Diecimila ist ein weiteres altes Board. Arduino LLC hat es ursprünglich im Jahr 2007 veröffentlicht. Es verwendet die ATmega168-Architektur. Im Gegensatz zu den vorherigen Boards auf dieser Liste verfügt es über 16 KB nichtflüchtigen Speicher und eine Taktrate von 16 MHz.

Darüber hinaus verfügt der Arduino Diecimila auch über eine Reset-Taste, eine USB-B-Buchse, einen Spannungsregler und eine Strombuchse, die eine Eingangsspannung von 6–20 V benötigt. Obwohl es sich um ein Board mit geringerer Leistung handelt, ist es billig und eignet sich hervorragend zum Üben von Programmierkonzepten und Projektdesign.

Arduino-Ethernet

Das Arduino Ethernet ist im Wesentlichen ein größerer Arduino Pro Mini mit Ethernet-Fähigkeiten. Genau wie der Arduino Pro Mini verwendet er einen ATmega328-Mikrocontroller.

Um ihm dabei zu helfen, logische Zustände zu erkennen und zu erzeugen, verfügt er über 14 digitale E/A-Pins mit 4 PWM-Pins. Das Arduino Ethernet hat sechs analoge Eingangspins, eine Taktrate von 16 MHz und 32 KB Flash-Speicher. Darüber hinaus verfügt es über einen eingebetteten Ethernet-Controller, eine Power-over-Ethernet-Magnetbuchse 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 Zero

Arduino-Modul

Das Arduino Zero ist eines der neueren Boards von Arduino. Sie haben es erstmals im Jahr 2014 veröffentlicht. 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. Ist eine Erweiterung des Arduino Uno.

Es verwendet einen 32-Bit-ARM-Cortex-MO+-Mikroprozessor mit einer ATSAMD221G18-Architektur. Es verfügt über 20 digitale I/O-Pins. Einige seiner einzigartigen Merkmale umfassen zwei universelle asynchrone Empfänger-Sender. Darüber hinaus verfügt es über dreizehn eingebaute LEDs.

Es 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 mit dem Arduino Zero realisierbaren Projekten 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 Board von Arduino. Arduino hat es mit Blick auf Wearables und Nähprojekte entwickelt.

Es verfügt über 14 digitale I/O-Pins mit sechs PWM-Kanälen und sechs Eingangskanälen. Es verfügt über 16 KB Flash-Speicher und eine Taktrate von 8 MHz. Sie können das LilyPad Arduino verwenden, um Jacken für Sehbehinderte, digitale Ohrringe, Hertzsche Rüstungen und eine ferngesteuerte Roboterhand zu erstellen.

Arten von Arduino–Arduino Nano

Arduino-Nano

Der Arduino Nano ist der kleinste 8-Bit-Mikrocontroller von Arduino. Es ist eine großartige Alternative zum Arduino Pro Mini. Die neueste Iteration des Arduino Nano verwendet einen ATmega328-Mikrocontroller mit AVR-Architektur.

Arduino LLC hat es erstmals 2008 veröffentlicht, was es zu einem der älteren Boards von Arduino macht. Es verfügt über eine Taktrate von 16 MHz, acht analoge Eingangspins und 22 digitale I/O-Pins mit sechs PWM-Kanälen. Mit dem Arduino Nano können Sie eine Haltungskontrolle, einen Wetterschutz, eine Digitaluhr und einen Objektfinder erstellen.

Arduino-Fälligkeit

Hand hält einen Arduino Due

Wenn Sie nach einem Mikrocontroller-Board mit etwas mehr Kick suchen, dann suchen Sie nicht weiter als das Arduino Due. 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. Darüber hinaus verfügt der Arduino Due über 12 analoge Eingangspins, satte 54 digitale I/O-Pins, einen Micro-USB-Anschluss und zwei analoge Ausgangspins.

Arduino hat dieses Board erstmals im Jahr 2012 herausgebracht. Obwohl es technisch gesehen ein altes Board ist, kann es immer noch für moderne Elektronikprojekte geeignet sein. Sie können beispielsweise halbmodulare Synthesizer, einen Altair 8800-Simulator, einen Wellenformgenerator und ein VR-Headset erstellen.

Arduino-Schilde

Der Arduino Mikrocontroller mit Shields und Modulen

Arduino hat auch eine Menge offizieller Shields, die Sie verwenden können, um die Funktionalität ihrer Mainboards zu erweitern. Daher benötigen Sie einige dieser Schilde, um einige der komplizierteren Projekte von Arduino erfolgreich zu erstellen. Einige gebräuchliche Schilde sind:

• Prototypenschild
• IO-Erweiterungsschild
• Multifunktionsschild
• LCD-Schild
• Motortreiberschild
• Joystick-Schild
• Relaisschild
• 4×4 Tastaturschild
• Kapazitiver Touchpad-Schutz
• Servomotorschild
• GSM/GPRS-Schild
• Bluetooth-Schild
• Ethernet-Schild
• WLAN-Schutz
• MP3-Player-Schild
• Farb-TFT-Schild mit Joystick
• TFT-Touchscreen-LCD-Abschirmung
• MicroSD-Schild
• CAN-Bus-Abschirmung
• Xbee-Schild
• GPS-Schild
• NFC/RFID-Schild
• USB-Host-Schild
• MQ2-Rauchsensor-Schild
• FM-Radioschild
• RS485-Abschirmung
• Kameraschild
• Energieschild
• NeoPixel-Schild

Vergleich der Arduino-Boards

Was folgt, ist ein Vergleich einiger der beliebtesten Boards von Arduino. Wir haben es in Tabellenform gemacht, damit es einfacher zu lesen ist:

Arduino-Board	Betriebsspannung	Flash-Speicher	Digitale I/O-Pins	Analogeingänge	Uhrzeit	Größe	Programmierschnittstelle
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-Fälligkeit	3,3 V	512 KB	54	12	84 MHz	101 x 53 mm	USB
Arduino Micro	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	2,7–5,5 V	16 KB	14	6	8 MHz	51 mm	FTDI-kompatibler Header
Arduino Null	3,3 V	256 KB	20	6	48 MHz	68 x 53 mm	USB
Arduino Pro Mini	3,3 – 5 V	32 KB	14	6	8 MHz	17,8 x 33,0 mm	USB
Arduino-Leonardo-Board	5V	32 KB	20	12	16 MHz	68,6 x 53,3 mm	USB
Arduino Micro	7-12 V	32 KB	20	12	16 MHz	17,8 x 33 mm	FTDI-kompatibler Header

Auswahl des richtigen Arduino-Boards

Erstellen eines Arduino-Projekts

Wenn Sie ein System aufbauen oder ein Projekt initiieren, müssen Sie die Art des Problems verstehen, das Sie zu lösen versuchen. Darauf richten Sie die Anforderungen an Ihr Board aus. Wenn Sie beispielsweise ein sehr einfaches System bauen, in dem Sie nur einen Parameter steuern, benötigen Sie natürlich das kleinste und einfachste Arduino-Board.

Arduino DIY-Roboterverbindung mit Laptop

Das Arduino Rev 3 scheint das beliebteste Board zu sein. Es hat alles, was Sie für die meisten Ihrer Projekte benötigen. Für einfachere Projekte kann es jedoch zu leistungsfähig sein. Wenn die Erschwinglichkeit und Ihr Budget ein Problem sind, können Sie mit einem billigeren Board wie dem Arduino Nano beginnen. Sie sind überraschend leistungsstark und vielseitig.

Wenn Sie jedoch darauf abzielen, mehr High-End-Systeme zu bauen, empfehlen wir Arduino Mega oder Leonardo. Denken Sie immer daran, dass Sie, selbst wenn Sie ein Low-Power-Board kaufen, es später jederzeit aufrüsten können, indem Sie ein oder zwei Schilde hinzufügen.

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 mit Strom versorgen möchten.

Vorteile von Arduino-Boards

Zwei Studenten arbeiten an einem Arduino-Projekt

Arten von Arduino-Boards sind wahnsinnig vielseitig und erweiterbar. Sie sind mit Tausenden von Engineering-Projekten kompatibel. Wenn Sie mit C++ vertraut sind, können Sie einen Teil dieses Wissens in die Programmierung mit der Arduino-Sprache übertragen.

Arduino-Programmiersprache

Aber warum sollten Sie Typen von Arduino seinen Konkurrenten und Alternativen vorziehen? Arduinos sind:

• Kostengünstig
• Einfach zu programmieren
• Stellen Sie eine florierende Community vor
• Open-Source
• Plattformübergreifend

Schlussfolgerung

In diesem Artikel haben wir die Arten von Arduino und seine verschiedenen Mikrocontroller- und Mikroprozessorplatinen untersucht. Darüber hinaus haben wir auch kurz einige Arduino-Shield-Typen besprochen, mit denen Sie Ihre Projekte erweitern können. Sie sollten jetzt eine klare Vorstellung davon haben, welche Arten von Arduino-Boards Sie in Ihr nächstes Projekt integrieren möchten. Trotzdem hoffen wir, dass Sie diesen Leitfaden als hilfreich empfunden haben. Wie immer danke fürs Lesen.