Arduino

Vor etwa 3 Jahren habe ich für mich die Welt der Arduino Microcontroller entdeckt. Bis jetzt habe ich aber nur meine Neugier befriedigt und die Controller für einige Fingerübungen genutzt. Zusammen mit Ableton Live bzw. Max for Live werden sich aber neue Welten eröffnen, da sich die Plattform für den Bau eigener Midi-Controller und interaktiver Experimente anbietet.

Arduino & Co.

Im Laufe der Zeit haben sich einige verschiedene Controller angesammelt, die ich aufgrund ihrer Spezialitäten interessant fand.

In diesem Artikel werde ich die verschiedenen Controller nur kurz vorstellen, aber vielleicht reicht dies den einen oder anderen bereits zur Inspiration. Weiterführende Informationen findet man über die externen Links.

 

Arduino DIY

Arduino DIY | Atmel ATmega328P-PU

Die DIY-Version auf dem Breadboard ist die einfachste Variante des Arduino und veranschaulicht wie einfach dieser Controller tatsächlich ist, der genau genommen nur aus dem eigentlichen Atmel ATmega Chip besteht. In der Schaltung wird auf den FTDI Chip verzichtet, der nur während der Programmierung benötigt wird.

Die Schaltung lässt sich kompakt in Projekte integrieren, bei denen man auf einen „Sandwich“ verzichten möchte. Da es sich hier um Open Hardware handelt sind der eigenen Kreativität kaum Grenzen gesetzt.

Microcontroller Atmel ATmega328P-PU
Operating Voltage 5 V
Digital I/O Pins (davon PWM) 14 (6)
Analog Input Pins 6
Analog Outputs Pins
Flash Memory (davon Bootloader) 32 KB (0,5 KB)
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock Speed 16 MHz
Wifi onboard nein

 

Arduino Uno R3

Arduino Uno R3  | Atmel ATmega328P-PU

Der Arduino Uno ist der ideale Einstieg in diese Welt. Die Platine beinhält alles, was man für die Umsetzung eigener Ideen benötigt. Man muss den Uno nur per USB-Kabel an den PC anschließen und die IDE installieren.

Microcontroller Atmel ATmega328P-PU
Operating Voltage 5 V
Digital I/O Pins (davon PWM) 14 (6)
Analog Input Pins 6
Analog Outputs Pins
Flash Memory (davon Bootloader) 32 KB (0,5 KB)
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock Speed 16 MHz
Wifi onboard nein

 

DigiX

DigiX | Atmel ATSAM3X8E

Der DigiX von Digistump ist ein erweiterter Nachbau des Arduino Due. Neben den Features des Due hat der DigiX zusätzlich Wifi, Mesh Networking, Audio, microSD Slot und 99 digitale I/o Pins (statt 54 beim Due) an Board. Dabei ist er aber zu 100% kompatibel zum Due. Für die Programmierung muss die IDE allerdings durch eine Library erweitert werden.

Microcontroller Atmel AT91SAM3X8E
Operating Voltage 3,3 V
Digital I/O Pins (davon PWM) 99 (12)
Analog Input Pins 12
Analog Outputs Pins 2 (DAC)
Flash Memory (davon Bootloader) 512 KB (-)
SRAM 96 KB (two banks: 64KB and 32KB)
Clock Speed 84 MHz
Wifi onboard ja

 

Arduino Nano V3.0

Arduino Nano V3.0 | Atmel ATmega328P

Der Arduino Nano bringt alle Features des Uno mit, ist aber aufgrund der Bauweise für das Prototyping auf Breadboards gedacht.

Microcontroller Atmel ATmega328P
Operating Voltage 5 V
Digital I/O Pins (davon PWM) 14 (6)
Analog Input Pins 8
Analog Outputs Pins
Flash Memory (davon Bootloader) 32 KB (2 KB)
SRAM 2 KB
EEPROM 1 KB
Clock Speed 16 MHz
Wifi onboard nein

 

Spark Core

Spark Core | STM32F103

Der Spark Core tanzt hier etwas aus der Reihe, ist aber auch für den einen oder anderen eine passende Alternative. Die Programmierung geschieht hier ausschließlich über eine Web IDE in der Cloud. Allerdings hat man dadurch die Möglichkeit via einer REST API über Facebook, Twitter oder eigene Javascript-Applikationen zu interagieren.

Die Verwendung des WLAN bietet aber auch Raum für andere Anwendungszwecke – WarKitteh.

Microcontroller STMicroelectronics STM32F103
Operating Voltage 3,3 V
Digital I/O Pins (davon PWM) 8 (2)
Analog Input Pins 8
Analog Outputs Pins 6 (PWM)
Flash Memory (davon Bootloader) 128 KB (-)
SRAM 20 KB
Flash extern 2 MB
Clock Speed 72 MHz
Wifi onboard ja

 

Digispark

Digispark | Atmel ATtiny85

Der Digispark von Digistump ist ein Daumennagel-großer Arduino, der für sehr kleine Projekte interessant sein kann.

Die Pins sind beim Digispark zum Teil doppelt belegt. So dass 4 der insgesamt 6 digitalen Pins auch analog genutzt werden können. Für die Programmierung benötigt man, wie beim DigiX, eine Erweiterung in der IDE.

Microcontroller Atmel Attiny85
Operating Voltage 5 V
Digital I/O Pins (davon PWM) 6 (3)
Analog Input Pins (4)
Analog Outputs Pins
Flash Memory (davon Bootloader) 8 KB (2 KB)
SRAM 0,5 KB
EEPROM 0,5 KB
Clock Speed 16 MHz
Wifi onboard nein

 

MSP430 LaunchPad

MSP430 LaunchPad | MSP-EXP430G2

Dies ist kein Arduino! … Richtig! Das Launchpad von TI tanzt hier eigentlich komplett aus der Reihe. Der Controller kann aber mit der IDE Energia wie ein Arduino programmiert werden.

Der MSP430 zeichnet sich dadurch aus, dass man diesen für sehr stromsparende Anwendungen programmieren kann. Den Chip findet man daher z.B. in Wärmemengenzählern an Heizkörpern, die jahrelang mit einer Knopfzelle betrieben werden können. Ein anderer Einsatzbereich sind Rauchmelder.

Interessant ist, dass bei der G-Serie alle I/O Pins als kapazitive Sensoren genutzt werden können. Die Pins sind zum Teil doppelt belegt.

Microcontroller TI MSP430G2452  TI MSP430G2553 
Operating Voltage 3,3 V 3,3 V
Digital I/O Pins (davon PWM) 16 (2) 16 (7)
Analog Input Pins (8) (8)
Analog Outputs Pins
Flash Memory (davon Bootloader) 8 KB (-) 16 KB (-)
SRAM 0,25 KB 0,5 KB
EEPROM
Clock Speed 16 MHz 16 MHz
Wifi onboard nein nein

 

Olimexino-5510

Olimex | Olimexino-5510 | MSP430F5510

Der Olimexino-5510 ist im Prinzip wie ein Arduino Uno gestaltet und dazu auch pinkompatibel. Allerdings liegt die Betriebsspannung bei 3,3 Volt statt 5 Volt (wichtig bei der Auswahl der Shields). Die Stromversorgung kann auch über einen LiPo erfolgen.

Das Board wird aber bisweilen nicht von der IDE Energia unterstützt. Daher muss die Programmierung derzeit noch mit einem Launchpad als ISP erfolgen.

 Microcontroller TI MSP430F5510
Operating Voltage 3,3 V
Digital I/O Pins (davon PWM) 14 (-)
Analog Input Pins 6
Analog Outputs Pins
Flash Memory (davon Bootloader) 32 KB (-)
SRAM 4+2 KB
EEPROM
Clock Speed 25 MHz
Wifi onboard nein

 

UDOO

UDOO Quad | Atmel ATSAM3X8E

Beim UDOO handelt es sich um einen Zwitter. Zum einen befindet sich auf der Platine ein Ein-Chip-Computer (Freescale i.MX 6 ARM Cortex-A9 CPU Quad core 1GHz), der im Vergleich zum (alten) Raspberry Pi leistungsfähiger ist. Zusätzlich findet man eine Arduino Due kompatible Sektion. Dadurch kann man autonom vom PC auch komplexere Aufgaben realisieren.

Es gibt drei Betriebsarten:

  • Parallelbetrieb: Der UDOO wird als Minirechner genutzt und der Arduino kann mit der installierten IDE programmiert werden. Über den internen Bus ist dann auch ein Datenaustausch möglich. So können die Stärken beider Systeme kombiniert werden.
  • Steckerleiste als GPIO: Man kann den Arduino auch übergehen und die Anschlüsse teilweise direkt als GPIO ansprechen.
  • Arduino pur: Der Arduino lässt sich auch konventionell von einem externen PC/Notebook mit der IDE programmieren (hierzu wird ein Patch benötigt).
Microcontroller Atmel AT91SAM3X8E
Operating Voltage 3,3 V
Digital I/O Pins (davon PWM) 54 (12)
Analog Input Pins 12
Analog Outputs Pins 2 (DAC)
Flash Memory (davon Bootloader) 512 KB (-)
SRAM 96 KB (two banks: 64KB and 32KB)
Clock Speed 84 MHz
Wifi onboard nein

 

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