So ein Programm auf einem Arduino zu laufen lassen, ist einfach, aber hast du es schon mit einem Pi versucht? Der Raspberry Pi ist leistungsstark genug, um ein eigenständiger Computer zu sein, und eignet sich auch gut für die Programmierung eines Mikrocontrollers.

Hier verwenden wir einen Raspberry Pi 3 Model B+, um einen Arduino Uno eine LED blinken zu lassen!

Inhaltsverzeichnis

• Warum du einen Raspberry Pi zur Programmierung von Arduino verwenden möchtest
• Die Dinge, die du benötigst
• Installation der Arduino IDE
• Programmierung mit der Arduino IDE
• Arduino-Etikette
• Häufig gestellte Fragen

Wir teilen das in zwei Teile auf: wie man die Arduino IDE installiert und wie man die IDE auf dem Raspberry Pi verwendet. Während es möglich ist, den Arduino über Platformio zu programmieren, sollte es auf diese Weise viel einfacher sein für Neulinge.

Warum du einen Raspberry Pi zur Programmierung von Arduino verwenden möchtest

Typischerweise möchtest du das, weil:

1. Du kannst keinen normalen PC verwenden.
2. Du bist an dem Lernprozess interessiert.

Aber es steckt mehr dahinter. Tatsächlich gibt es einen guten Kompromiss zwischen der Verwendung eines eigenständigen PCs und der Nutzung deines Raspberry Pi!

Vorteile

1. Der Raspberry Pi benötigt viel weniger Energie als selbst ein Laptop.
2. Du kannst ihn von einer Powerbank betreiben, wenn du keinen Strom hast.
3. Spart Zeit, wenn du ihn bereits als IoT-Terminal verwendest.

Nachteile

1. Überhitzung könnte ein Problem für den Raspberry Pi werden, wenn du keine Belüftung hast.

So wie es ist, ist der Raspberry Pi gut genug, wenn du ein schnelles IoT-Projekt machen möchtest, das du am Wochenende umsetzen kannst. Stecke einfach deine Sensoren, Peripheriegeräte und den Arduino ein, dann tippe deinen Code ein, um zu sehen, wie es zusammen mit dem Rest deines Systems funktioniert.

Aber wenn du noch in der Phase „ich muss herausfinden, wie dieser Schaltkreis funktioniert“ bist, dann benutze bitte einen richtigen Desktop-PC. Das hilft bei den Kopfschmerzen.

Die Dinge, die du benötigst

1. Ein Raspberry Pi mit Raspberry Pi OS und USB-Ports
2. Ein Arduino
3. Ein USB Typ-A auf USB Typ-B Adapter
4. Computerperipheriegeräte (Monitor, Tastatur und Maus)
5. 250Ω Widerstand (optional)
6. Kleine LED-Glühbirne (jede Farbe, optional)
7. Breadboard und Jumperdrähte (optional)

Installation der Arduino IDE

1. Öffne Chromium (oder einen anderen Browser) und gehe zu https://www.arduino.cc/en/software.

2. Wähle „Linux ARM 32 bits.“

1. Das sollte dich zu einer Seite führen, die es dir ermöglicht, herunterzuladen und/oder zu spenden. Du kannst auf „NUR HERUNTERLADEN“ klicken, wenn du nicht spenden möchtest.

1. Dies sollte ein neues Fenster öffnen. Du kannst den Dateinamen oben und den Speicherort links ändern. Der „Speichern“-Button befindet sich in der unteren rechten Ecke.

1. Du findest es im Downloads-Ordner (oder in welchem Ordner du auch immer gewählt hast), wenn der Download abgeschlossen ist. Doppelklicke darauf, um die Archivier-Anwendung auszuführen. Es kann einige Minuten dauern, bis sie sich öffnet.

1. Der Archivier öffnet deine Datei, aber es kann eine Weile dauern, bis er sie vollständig gelesen hat. Es gibt einen Kreis unten links, der rot und grün blinkt. Warte, bis es fertig ist, bevor du etwas anderes tust. Du kannst dir in der Zwischenzeit ein Glas Wasser holen.

1. Klicke auf „Dateien extrahieren.“ Das ist die geöffnete, braune Box mit einem orangefarbenen Pfeil nach rechts.

1. Dies öffnet ein neues Fenster, in dem du einige Einstellungen auswählen kannst. Du kannst den Wert des oberen Textfelds ändern, um auf den „Downloads“-Ordner zu zeigen. Andernfalls sollte er standardmäßig auf den „tmp“-Ordner zeigen. Klicke unten rechts auf „Extrahieren“, um den Download abzuschließen.

1. Schließe den Archivier, dann gehe in den neuen Ordner und doppelklicke auf die „install.sh“-Datei.

1. Klicke im neuen Fenster auf „Ausführen.“

2. Die Arduino IDE sollte unter „Pi-Logo -> Elektronik -> Arduino IDE“ verfügbar sein.

Programmierung mit der Arduino IDE

1. Starte die Arduino IDE vom Pi-Logo. Du findest ein grünes Fenster, in dem du deinen Code schreiben kannst.

1. Kopiere und füge den folgenden Code ein:

void setup(){  
// Füge hier deinen Setup-Code ein, der einmal ausgeführt wird:  
  Serial.begin(9600);  
  pinMode(LED_BUILTIN, OUTPUT);  
}  
  
void loop(){  
// Füge hier deinen Hauptcode ein, der wiederholt ausgeführt wird:  
  digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH);  
  delay(500);  
  Serial.println("LED an");  
  digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW);  
  delay(500);  
  Serial.println("LED aus");  
}

Der Code lässt die LED einschalten und „LED an“ im Serial Monitor für 0,5 Sekunden ausgeben, dann das Gegenteil tun, die LED ausschalten und „LED aus“ für denselben Zeitraum ausgeben.

1. Um zu speichern, klicke auf „Datei -> Speichern“ oder drücke Ctrl + S auf der Tastatur.

2. Schließe die Kabel an. Der Arduino Uno verwendet einen USB Typ-A auf USB Typ-B Adapter. Die quadratische Seite geht zum Arduino, während die rechteckige Seite zum Raspberry Pi geht.

1. Um zum Arduino hochzuladen, klicke auf „Sketch -> Hochladen“ oder drücke Ctrl + U auf der Tastatur.

1. Beim Hochladen werden die TX- und RX-LEDs schnell blinken und anschließend dein Programm ausführen, das die LED alle 0,5 Sekunden ein- oder ausschaltet.

1. Um die Dinge ein wenig leichter sichtbar zu machen, kannst du versuchen, eine LED-Glühbirne und einen 250Ω Widerstand zwischen D13 und GND zu verbinden. Tu dies auf einem Breadboard, um es einfacher zu machen, und stelle sicher, dass du den Arduino vom Raspberry Pi trennst, bevor du etwas mit den Pins machst.

1. Wenn du es richtig gemacht hast, sollte die LED-Glühbirne regelmäßig bei 0,5-Sekunden-Intervallen aufleuchten und dunkler werden.

1. Um auf den Serial Monitor zuzugreifen, klicke auf „Werkzeuge -> Serial Monitor“ oder drücke Ctrl + Shift + M auf der Tastatur.

Arduino-Etikette

Damit bist du in der Lage, alles mit dem Raspberry Pi und Arduino zu erstellen. Um ein wenig zurückzublicken, wenn du das oft machen willst, musst du ein wenig darüber lernen, wie man es einfacher mit dem Arduino macht.

Erinnere dich immer an den Satz: Pins aus, Code hochladen, Strom abschalten.

Pins Aus

Lass uns anfangen, indem wir alle Drähte von den Pins abziehen. Wenn du lange an einem neuen Projekt arbeitest, besteht die Möglichkeit, dass du deine Pin-Bezeichnungen bereits vergessen hast. Du könntest zum Beispiel einen Ausgangspin auf „HIGH“ mit einem anderen Ausgangspin auf „LOW“ verkabeln. Das ist eine einfache Möglichkeit, einen GPIO-Pin auf einem Mikrocontroller-Chip zu beschädigen!

Code Hochladen

Code hochladen ist einfach: lade deinen Code hoch. Denk immer daran, dass der Arduino immer eingeschaltet ist, solange er mit dem USB-Port verbunden ist.

Strom Abschalten

Wenn du schließlich deine Schaltungen aktualisieren möchtest, schalte immer den Strom ab, indem du den Arduino von allen Stromquellen trennst. Das Letzte, was du möchtest, ist, dass du den falschen Draht zur schlimmsten Zeit am falschen Ort ansteckst und Rauch aus deinem Projekt aufsteigt. Denk daran, Kurzschlüsse können dein Projekt sofort ruinieren.

Häufig gestellte Fragen

Kann man auch den Arduino Uno auf dem Raspberry Pi programmieren?

Jede Platine, solange sie von der Arduino IDE unterstützt wird, würde mit dem Raspberry Pi funktionieren. Es ist im Grunde dasselbe wie das Programmieren auf einem normalen PC mit einer Linux-Distribution.

Mit welchen Raspberry Pi-Platinen funktioniert diese Methode?

Die Fähigkeit, Arduino zu programmieren, sollte mit allen Raspberry Pi-Mikroprozessorplatinen funktionieren, außer dem Zero, das keine integrierten USB-Ports hat. Dies wird auch nicht auf dem Nano funktionieren, der Raspberry Pi OS nicht ausführen kann.

Kann ich mehrere Arduino-Platinen gleichzeitig auf dem Raspberry Pi betreiben?

Ja, kannst du, aber es gibt einen Haken: Der USB-Ausgang des Raspberry Pi ist auf etwa 1,2A Strom begrenzt. Wenn du mehrere Servos verwendest, kann es dazu kommen, dass einige Platinen nach einem plötzlichen Spannungsabfall neu starten, wenn sie alle gleichzeitig bewegt werden.