Umfassendes Arduino-Trainingskit mit Mega 2560, Sensoren, Motoren & Custom PCB

Komponenten und Zubehör

Bauteil	Menge
Arduino Mega 2560	1
LCD 20x4 (I2C, Adafruit)	1
7-Segment Serial Display (Rot, SparkFun)	1
NEMA 17 Schrittmotor (OpenBuilds)	1
SG90 Mikro-Servomotor	1
12V DC-Motor	2
DHT11 Temperatur- & Feuchtesensor (4 Pins)	1
Gassensor MQ2 (Grove)	1
RGB-LED (Common Cathode)	2
Joystick (RobotGeek, 2 Achsen + Taster)	2
Summer (Buzzer)	1
Custom PCB (JLCPCB)	1

Benötigte Werkzeuge

• Lötkolben

Über dieses Projekt

MEGA DAS (MEGA Development of Automated System) ist eine freie Community für Elektronikprojekte und automatisierte Systeme im Robotik-Bereich.

Hey Leute, hier ist ein neues Tutorial und ein besonderes Projekt: Eigene Arduino-Trainingsplattform bauen – der ideale Leitfaden für alle Elektronik-Maker. Grundkenntnisse sind hilfreich, aber traut euch ran, es lohnt sich!

In meiner Arduino-Facebook-Gruppe wurde oft gefragt: „Was ist das beste Arduino-Kit zum Üben?“ und „Wo bekomme ich Komponenten her, wenn es keinen Händler im Land gibt?“. Als Maker habe ich beschlossen, dieses Problem zu lösen: Eine Plug-and-Play-Plattform, die alle wichtigen Bauteile fest verbaut hat – kein Breadboard-Verdrahten mehr bei jedem Test.

Dank der Custom PCB von JLCPCB sieht das Ganze professionell aus und ist in nur 5 Tagen gebaut (2 Tage PCB-Design, 3 Tage Aufbau & Test).

Was Sie lernen

• Komponentenauswahl für die Plattform
• Schaltplan erstellen & alle Bauteile verbinden
• Mechanischen Aufbau & Montage
• Erste Codes auf der Plattform testen

Schritt 1: Details zur Trainingsplattform

Die Idee: Grundlegende elektronische Komponenten (Displays, LEDs, Sensoren, Aktoren, Steuerungen) über eine PCB dauerhaft mit dem Arduino Mega 2560 verbinden – „Plug & Play“.

Mikrocontroller: Arduino Mega 2560

Das Herz der Plattform. Leistungsstark durch AVR-Mikrocontroller, viele I/O-Pins – ideal als Zentrale für alle Signale.

Displays

• 20x4 LCD (I²C) – für Textausgaben & Menüs
• 7-Segment 4-stellig – wichtig für Einsteiger zum Verständnis Multiplexing

Steuerelemente

• 8-fach DIP-Schalter – digitale Eingaben
• 2x Joystick (2 Achsen + Taster) – analoge Steuerung (z. B. Motorgeschwindigkeit/Richtung)

Anzeigen

• 8x rote LEDs
• 2x RGB-LEDs
• Summer (Buzzer)

Sensoren

• DHT11 – Temperatur & Luftfeuchtigkeit
• MQ-2 – Gasdetektion (analoger Ausgang)

Aktoren

• NEMA 17 Schrittmotor – präzise Positionierung, hohes Drehmoment
• SG90 Servo – Winkelsteuerung
• 2x DC-Motor – Drehzahl/Richtung

Konnektivität

• Bluetooth HC-06 – Steuerung per Smartphone-App

ICs & Treiber

• MCP23017 (I/O-Expander) – Ansteuerung der 8 LEDs
• L293D (H-Brücke) – 2x DC-Motor Steuerung
• A4988 – Schrittmotor-Treiber

Schritt 2: Schaltplan

Der Schaltplan zeigt alle Verbindungen zum Mega 2560. Er definiert eindeutig Eingänge und Ausgänge – ideal für Einsteiger, um sofort mit Programmieren zu starten.

Download: Arduino training platform_ circuit diagram.pdf

Schritt 3: PCB-Fertigung (JLCPCB)

Um alle Teile sauber zu verbinden, wurde aus dem Schaltplan ein PCB-Layout erstellt und bei JLCPCB gefertigt.

Warum JLCPCB? Größter PCB-Prototypen-Hersteller in China, >200.000 Kunden, 8.000 Bestellungen/Tag, 200.000 m² Jahreskapazität. Preis: nur 2 $ für 5 Stück, Lieferung in 5 Tagen.

Die PCB enthält alle Beschriftungen, Logos und Komponentenplatzierungen – Lötfehler nahezu ausgeschlossen.

Gerber-Datei Download: Gerber_Arduino test Bench_20180617112038.zip

Schritt 4: Gehäuse-Design (CAD / SolidWorks)

Gehäuse aus 5mm MDF, per Lasercutter (DXF-Dateien) gefertigt. Beschriftungen erleichtern die Bedienung. Tragbar & robust.

DXF-Dateien Download: Arduino training platform_ BOX DXF files.rar

Schritt 5: Komplette Stückliste

• PCB (JLCPCB)
• Arduino Mega 2560
• NEMA 17 Schrittmotor
• 2x DC-Motor
• SG90 Servo
• LCD 20x4 I2C
• 7-Segment Display
• 8x rote LED, 2x RGB LED
• Summer
• 8-fach DIP-Schalter
• 2x Joystick
• DHT11, MQ-2
• HC-06 Bluetooth
• MCP23017, A4988, L293D
• Stiftleisten, Schraubklemmen, Sicherung, R/C-Bauteile
• Gehäuse + Schrauben

Schritt 6: Löten & Montage

Dank Bestückungsdruck auf der PCB (Top Silk Layer) ist das Bestücken fehlerfrei. Danach: PCB in Gehäuseunterteil schrauben, Motoren oben befestigen, Motoranschlüsse an Schraubklemmen, Gehäuse schließen.

Schritt 7: Test – Es funktioniert! :D

Testprogramme: 7-Segment hochzählen, Schrittmotor drehen, LCD-Text ausgeben – alles läuft. In kommenden Tutorials folgt die Programmierung jedes einzelnen Bauteils.

Vorschläge & eigene Plattformen gerne in den Kommentaren teilen. Macht jeden Tag Elektronik!

— BEE MB von MEGA DAS