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Michael Stal 1

Do-it-Yourself-Projekt: iXduino – Arduino on a Breadboard

Im ersten Projekt geht es darum, ein eigenes DiY-Arduino-System ("iXduino") auf einem Breadboard zusammenzubauen. Wegen des Preises lohnt es sich zwar nicht – kompatible Arduino Uno Boards gibt es bereits für wenige Euro bei eBay oder Amazon –, dafür macht es aber Spaß und vermittelt noch dazu wichtige Kenntnisse.

Die Konstruktion eines eigenen Arduino-Kons ist nicht weiter schwierig, weil der Microcontroller ATmega328 als SoC (System on a Chip) die wichtigsten Features wie Arbeits- und Flash-Speicher sowie Ein- und Ausgänge bereits mitbringt. Zum Aufbau eines Arduino-Boards fehlen nur noch Stromversorgung, USB-Eingang, Taktgeber, Platine/Steckbrett, ein paar LEDs, Widerstände, Kondensatoren, ein Reset-Taster, und natürlich Verbindungsdrähte.

Benötigt werden also diverse Bauteile, deren Kosten sich im Bereich von 10 bis 15 Euro bewegen. Es gibt auf eBay und Amazon fertige Bausätze für 4 bis 10 Euro (ohne Breadboard, ohne Drähte und ohne FTDI-USB-Platine – diese müssen Sie separat erwerben, beispielsweise hier: http://tinyurl.com/arduinobausatz, oder hier: http://tinyurl.com/arduinobausatz2). Die meisten Bausätze liefern einen bereits programmierten Arduino-ATmega-Prozessor aus, sodass Sie sich das spätere Programmieren des Chips sparen können.

Teileliste (Bill of Material)

Arduino on a Breadboard
Arduino on a Breadboard (Bild: arduino.cc)

Die Schaltung ist aus folgendem Diagramm ersichtlich, das von notesandvolts.com stammt.

notesandvolts.com
Schaltkreis für den eigenen Uno (Bild: notesandvolts.com)

Bauanleitung

Auf arduino.cc findet sich eine genaue Bauanleitung. Trotzdem möchte ich die Schritte kurz erläutern:

Unsere Schaltung von oben
Unsere Schaltung von oben

Nachdem Sie die Schaltung nochmals eingehend geprüft haben, verbinden Sie den USB-Eingang ihres Computers mit dem USB-Eingang des FTDI. Oder legen Sie alternativ die Spannung einer Batterie an. Nun sollte die rote LED leuchten.

Oben sehen Sie das Bild des Schaltungsaufbaus ohne Spannungsversorgung. Diese müsste oben rechts zum Spannungsregulator geführt werden, genau gesagt zum linken und mittleren Standbein.

Programmierung der Firmware

Dummerweise enthält ein "nackter" ATmega328 weder die benötigte Firmware noch einen geeigneten Bootloader. Dazu könnte man einen Programmer kaufen oder den ATmega328 von einem anderen Arduino Board rausziehen und in der eigenen Schaltung platzieren.

Wenn Sie bereits ein Arduino-Uno-Board ihr Eigen nennen, lässt sich der Uno als Programmer nutzen.

Arduino als Programmer
Arduino als Programmer

Den Bootloader brennen

Sie können zusätzlich auch noch den Bootloader in das neue Board einprogrammieren. Das ist nur einmal nötig und empfiehlt sich.

Auf der Erfolgsspur

Glückwunsch, Sie haben einen eigenen Arduino gebaut und erfolgreich getestet. Sie könnten natürlich das Board um Steckbrücken erweitern, die dieselben physikalischen Anordungen haben wie ein Arduino Uno Board. Dadurch ließen sich sogar Shields betreiben.

Es empfiehlt sich, ein wenig die Schaltung zu studieren, um mit der Funktionsweise Ihres selbstgebauten Arduino-Boards vertraut zu werden. Und natürlich zu experimentieren.

In den nächsten Folgen werden wir uns mit entsprechenden Projekten beschäftigen.

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