Die elektronische Welt mit Arduino entdecken – 2. Auflage

Erik_Bartmann_Die_elektronische_Welt_mit_Arduino_entdecken_II_AuflageDie elektronische Welt mit Arduino entdecken

Stark erweiterte 2. Auflage

Von Erik Bartmann veröffentlicht vom

Verlag O’Reilly

 

ISBN 978-3-95561-115-6

Das Arduino Buch der Superlative!

  • Mehr als 2kg Papier
  • 1051 Seiten akribisch dokumentiertes Wissen
  • 12 Kapitel über Elektronik und Programmierung mit dem Arduino
  • 7-seitiges Index-Register für den schnellen Zugriff als Nachschlagewerk
  • Rund 300 Seiten komprimiertes Grundlagen Know How
  • Mehr als 700 Seiten Projektbeschreibungen
  • 44 praxisbezogene Arduino Projekte
  • Meines Erachtens das Beste an komplexer Arduino Kost leicht verdaulich dargestellt
  • Mein bislang höchster Zeitaufwand für die Vorbereitung einer Buchbesprechung
  • Meine bislang umfangreichste Rezension

Stark erweiterte 2. Auflage steht auf meinem Exemplar. Als regelmäßiger Nutzer der 1. Auflage seit nun mehr als 3 Jahren kann ich das eindeutig bestätigen. Allerdings als wirklich handlich kann dieses Werk nun wahrlich nicht mehr bezeichnet werden! Das Eigengewicht des Buches bestimmt im Wesentlichen den Gebrauch direkt auf dem Schreibtisch neben Tastatur und Steckbrett liegend zum begleitenden Studium der einzelnen Themengebiete oder eben auch als Nachschlagewerk durch die ordentliche Verschlagwortung über das Index-Register. Das Buch ist gleichermaßen für totale Anfänger wie auch für Fortgeschrittene bestens geeignet.

Der grundsätzliche Aufbau entspricht weitgehend der 1. Auflage aus 2011. Zum Teil sind die einzelnen Kapitel jedoch überarbeitet und deutlich ausführlicher geschildert oder auch ganze Themengebiete durch neue Kapitel ergänzt. Der 1. Teil beschreibt in rund 300 Seiten die allgemeinen Grundlagen der Elektronik und eines Arduinos. Im 2. Teil mit über 700 Seiten werden detaillierte, nachvollziehbare und nachbausichere Projektbeschreibungen in einer erstaunlichen Vielfalt angeboten.

Teil 1 Die Grundlagen

Nach einer umfangreichen Einleitung und der Vorstellung von „Ardus“, unserem manchmal etwas vorlauten und witzigen Begleiters der folgenden 1000 Seiten, wird gleich auf Seite 1 des 1. Kapitels die Frage beantwortet: Was ist ein Arduino?

Im nachfolgenden Kapitel 2 werden von Erik Bartmann verschiedene offizielle Derivate der Arduino Boards mit ihren Vor- und Nachteilen vorgestellt. Die ganz neuen Boards wie das Arduino TRE oder das schnuckelige MicroView Derivat mit OLED werden verständlicherweise von Erik noch nicht angesprochen. Dem Arduino Yún, einem neuen Spross aus der Arduino Familie widmet er ein eigenes Kapitel mit etwa 70 Seiten! Nach einer ausführlichen Beschreibung der Schnittstellen und aller Funktionen auf dem Yún, geht es auf den weiteren Seiten um die verschiedenen Konfigurationsmöglichkeiten. Die notwendigen Details zum Linux werden hierzu bedarfsgerecht vermittelt. Wer schon mit einem Arduino und der Arduino IDE gearbeitet hat, sollte nach dem Durcharbeiten dieses Kapitels keine allgemeinen Fragen zur Konfiguration oder Ansteuerung mehr haben. Selbst die Programmierung eines Yún über WiFi kommt hier nämlich nicht zu kurz! Einsteigern würde ich jedoch empfehlen erst noch die weiteren Kapitel durchzuarbeiten.

Mit dem populären Arduino Uno im Mittelpunkt wird im 4. Kapitel von Erik die Installation und Bedienung der Arduino Entwicklungsumgebung unter verschiedenen Betriebssystemen ausführlich erklärt. Windows 7, Mac OS X und ein Ubuntu Linux gehören dazu. Basics rund um die Programmierung mit C/C++ wie auch zu den Unterschieden von Analog und Digital oder auch den Schnittstellen, Kurvenformen oder Signalpegeln runden das Kapitel ab.

Nun geht es im Kapitel 5 weiter mit vielen anschaulichen Erklärungen zu aktiven und passiven Bauelementen, das Ohmsche Gesetz und noch einiges mehr. Selbst die aus dem Modellbaubereich bekannten Servos oder auch die Schrittmotoren sind von Erik Bartmann ausführlich bebildert und in Ihrer Funktionsweise beschrieben worden. Das hier erlernte kann gleich im nächsten Kapitel durch die Anwendung verschiedener elektronischer Grundschaltungen vertieft werden.

Erfreulicherweise wird in dieser Neuauflage nun auch „fritzing“,eine Open-Source Software für das Rapid Prototyping auf dem Steckbrett sowie zur Layout- und Leiterplattenerstellung im Kapitel 7 erwähnt. Fritzing beinhaltet auch eine umfangreiche und aktive Community rund um den Arduino mit vielen Beispielen, welche in der Regel alle gut dokumentiert sind. Wie dem aber auch sei, am Ende des Kapitels kann sicher jeder seine eigenen Projekte mit fritzing eigenständig dokumentieren und erweitern, Schaltbilder erstellen, Layouts entflechten sowie bei Bedarf seine selbst layoutete Leiterkarte bei fritzing in Potsdam ordern. Was will man mehr?

In den folgenden recht übersichtlich gehaltenen Kapiteln 8 und 9 sind viele Tipps zum praktischen Umgang mit dem Steckbrett, Lötkolben wie auch Messgeräten oder Werkzeugen zu finden. Fortgeschrittene Elektroniker werden diese beiden Kapitel vermutlich am ehesten überspringen.

Jetzt geht es aber endlich los. Im Kapitel 10 beschreibt Erik Bartmann die Basics zur Programmierung eines Arduino Unos. Bits und Bytes, Schleifen und Kontrollstrukturen, Variablen und Datentypen werden hier äußerst verständlich von ihm beschrieben. Im Kapitel 11 geht es nahtlos weiter mit der Programmierung der Schnittstellen des Arduino Unos. Analoge und Digitale Ein- bzw. Ausgänge können am Ende des Kapitels gesteuert oder abgefragt werden.

Teil 2 Arduino Projekte en Masse

Wer sich als Elektronikfreak oder auch als Softwareeinsteiger bis hierhin konsequent durchgearbeitet hat, besitzt nun ein recht solides Basiswissen für die nächsten 700 Seiten des 12. und letzten Kapitels. Wie bitte? 700 Seiten in einem Kapitel? Wie soll das funktionieren? Das wäre völlig unstrukturiert und als eingangs ausgewiesenes Nachschlagewerk völlig unbrauchbar.

Keine Panik an dieser Stelle, Erik Bartmann hat auch hier wieder alles bestens organisiert. Das 12. Kapitel ist nämlich in passende Unterkapitel unterteilt. 44 Projekte warten hier nun darauf entdeckt, durchgearbeitet, verstanden und abgewandelt oder erweitert zu werden. Vom „Hello World“ auf arduinisch über das Abfragen der IO-Pins, einer Porterweiterung wenn mal die Arduino Pins ausgehen oder einem elektronischen Würfel. Wie wäre es mit einer eigenen Library zur Erweiterung des Arduino-Sprachumfanges? Oder besser ein Roulette? Die serielle Kommunikation zwischen Arduino und dem PC ist ein weiterer wichtiger Aspekt. Mit der auf Java basierenden Programmiersprache Processing zeigt Erik anhand mehrerer Beispiele wie das auf der PC-Seite prima gelöst werden kann. Ein Ultraschallsonar sowie viele weitere Projekte zur Anzeige von Daten oder Texten via LED-Anzeigen oder LCDs erklärt Erik Bartmann hier ausführlich. Neben der Abfrage und Anzeige von diversen Sensordaten auch über I2C gibt es etliche Kapitel, die sich mit Aktoren beschäftigen. Drahtlose Kommunikation über Bluetooth und WiFi sind weitere mehr als abendfüllende Kapitel. Dabei kommt nicht nur C/C++ über die Arduino IDE zum Einsatz, sondern auch andere Hardware zur Kommunikation mit dem Arduino wie neben dem PC auch der Raspberry Pi mit seinem Linux Betriebssystem und Python als Programmierumgebung. Erik Bartmann belegt damit ganz nebenbei, dass sich die Arduino und die Raspberry Pi Welt einander nicht ausschließen oder gar konkurrieren. Aber auch mit dem Android Betriebssystem des Handys oder Tabletts kann mit Hilfe des Programmiertools App-Inventor kommuniziert werden. Persönlich finde ich auch das Kapitel 12-34 mit der TFT-Display-Ansteuerung und dem Kompasssensor sehr inspirierend. Auch das Kapitel 12-36 mit der Beschreibung zur Interrupt-Steuerung des Arduino Unos ist deutlich mehr als nur gelungen. Mehrere weitere Kapitel sind dann wieder dem Arduino Yún zwecks Kommunikation mit dem Internet gezollt. Hardware-Erweiterungen bestimmen den Inhalt der letzten beiden Kapitel. Bei so vielen Projekt-Highlights fällt es mir wirklich sehr, sehr schwer einen Favoriten ausfindig zu machen.

Zusammenfassung

Das Schwergewicht unter der Arduino Lektüre in vielerlei Hinsicht. Selbst komplexe Vorgänge werden hier anschaulich und für Jedermann nachvollziehbar dargestellt. Das ist Erik Bartmann. Egal welches Thema er sich annimmt, ob Arduino, Processing oder Raspberry Pi. Die inzwischen hohe Erwartungserhaltung wird von ihm immer noch ein Stück übertroffen. Das Buch ist ein Muss für alle Einsteiger, egal aus welcher Richtung kommend. Es ist außerdem ein wertvoller Ratgeber für alle bereits fortgeschrittenen Arduino-Anwender. Kurzum, ein Buch, wie ich es als Quereinsteiger in die Welt des Arduinos bereits seit der 1. Ausgabe schätze. Seine lockere Schreibweise verbunden mit den Zwischenfragen von „Ardus“ und der teils witzigen Illustration, lässt die Zeit beim Lesen dieses Wälzers wie im Flug vergehen.

Für den mobilen Einsatz auf Reisen im Zug oder gar im Flugzeug möchte ich auf Grund des Gewichtes jedoch lieber die elektronische Version für das Tablett oder Handy empfehlen.

Olaf Meier

Arduino Hannover https://arduino-hannover.de

http://electronicfreakblog.wordpress.com/
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