Was ist Arduino?

Arduino steht gleich für mehrere Dinge: Ein Konzept, Hardware in Form eines Microcontrollers und Software für die Programmierung. Hinzu kommen etliche Erweiterungen. Wir erklären Ihnen im Folgenden, was Sie über Arduino wissen müssen.

Kein Raspberry-Pi-Ersatz

Zunächst schadet es nicht, damit zu beginnen, was ein Arduino nicht ist. Häufig fällt der Name im Zusammenhang mit dem Raspberry Pi oder anderen Einplatinenrechnern. Der Raspi ist tatsächlich nichts weiter als ein kompletter Computer, nur eben sehr klein und mit Grafik, Audio, Netzwerk und so weiter auf einer einzigen Platine. Und oben drauf kommt ein normales Betriebssystem.

Links der Raspberry Pi, rechts ein Arduino-Board

Arduino hingegen ist eine ganze Plattform auf Basis von Open-Source-Lizenzen. Sowohl Software als auch Hardware(-Spezifikationen) können also frei genutzt und angepasst werden. Bei der Hardware handelt es sich jedoch nicht um ganze Computer, sondern lediglich um Microcontroller. Diese Arduino-Boards sind im Grunde nur für eine ganz simple Angelegenheit ausgelegt: Sie können Eingabesignale lesen und daraus Ausgabesignale ableiten. In der Praxis heißt das, dass die Boards Input in Form von Sensordaten (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, etc.) bekommen oder durch einen Knopfdruck oder auch eine Software-seitig eingespeiste Twitter-Nachricht. Für die Output-Seite stehen dann beispielsweise Motoren zur Verfügung, die etwa ein Rollo ein- oder ausfahren können, die Beleuchtung anpassen oder Ähnliches. Sehr oft geht es bei Arduino-Projekten um Automatisierung, um Interaktion mit der Außenwelt. Um das umzusetzen, gibt es die Arduino Programming Language und eine zugehörige Entwicklungsumgebung.

Ein wichtiger Aspekt ist der Open-Source-Hintergrund: Sowohl der Quellcode der Software als auch die Pläne für die Hardware können von jedem genutzt und nach persönlichem Bedarf angepasst werden - ein Traum für Bastler.

Hardware

Die Basis für Projekte ist meist der Arduino Uno für gut 20 Euro. Das Board verfügt über einen ATmega328P-Microcontroller, läuft mit den typischen 5 Volt, hat 14 Input/Output-Anschlüsse (I/O-Pins), 32 Kilobyte Flash-Speicher, USB-Anschluss und läuft auf moderaten 16 Megahertz - schon die Specs zeigen den Unterschied zum Raspi. Neben dem Uno gibt es aber noch viele weitere offizielle (!) Boards, etwa den Genuino 101 für etwa 30 Euro, der auf einen Intel-Microcontroller setzt und beispielsweise Bluetooth unterstützt und ein Gyroskop an Board hat. Und für Mini-Projekte gibt es mit dem Arduino Nano für 20 Euro einen echten Winzling, der ansonsten dem Uno ähnelt. Neben den Boards gibt es die so genannten Shields, Erweiterungsplatinen, ohne die man nicht wirklich viel mit den Boards anfangen kann. Ein Beispiel: Das Arduino Motor Shield für gut 20 Euro ermöglicht die Steuerung von Elektromotoren. Auch Ethernet gibt es erst über ein separates Shield.

Arduino-Board mit einem Ethernet-Shield darüber.

Die Hardware-Vielfalt ist enorm und auf der offiziellen Seite (https://www.arduino.cc/en/Main/Products) finden Sie über 30 Produkte, vom Uno, über diverse Shields, bis hin zu leistungsfähigeren Boards oder Mini-Boards für Wearables. Und bei Elektronikhändlern finden Sie auch allerlei Arduino-Hardware aus nicht-offiziellen Quellen - die aber natürlich, dank Open Source, völlig legitim sind.

Software

Auf Software-Seite sieht es deutlich übersichtlicher aus. Hier gibt es die Arduino IDE und den Arduino Web Editor, der jedoch nichts weiter als die IDE in der Cloud ist. Im wesentlichen ist die Arduino-Sprache eine Reihe von C/C++-Funktionen und so können die Geräte auch direkt mit C/C++ programmiert werden.

Der Web-Editor ist schlicht, aber funktional - und gefüllt mit hilfreichen Beispielen.

Kurz gesagt: Arduino ist eine Bastel-Plattform aus diversen Microcontroller-Boards, Hardware-Erweiterungen und einer Programmiersprache samt eigener IDE - und einer gigantischen Dokumentation, dank riesieger Nutzerschaft. Übringens: Arduinos werden häufig in Gesellschaft von Raspis gesehen. Der Eine sorgt für etwaige Berechnungen, der andere steuert daraufhin die Gerätschaft.