Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht darin mithilfe eines Arduinos unter Verwendung eines Schieberegisters ein zirkulierendes Lauflicht mit frei wählbarem Muster zu entwickeln. Hierfür werden alle notwendigen Bauteile des Arduinos elektronisch miteinander verkabelt und durch die Entwicklung eines lauffähigen Programms den Anforderungen des Projekts entsprechend angesteuert.
Heutzutage ist die Digitalisierung für Unternehmen einer der entscheidenden Faktoren hinsichtlich ihrer Wettbewerbsfähigkeit. Vor allem das sogenannte „Internet of Things“, welches die Vernetzung und Zusammenarbeit von verschiedensten digitalen Systemen darstellt, bringt ein großes innovatives und wirtschaftliches Potenzial mit sich. Um den daraus resultierenden neuartigen Anforderungen gerecht zu werden, bedarf es in jedem Teilbereich den Einsatz von adäquaten Technologien. So haben auch Mikrocontroller, die in unzähligen technischen Produkten eingebettet sind und dort vielfältige Funktionen der Geräte steuern, ihren Anteil an der technischen Revolution. Dessen Relevanz zeigt sich insbesondere in den stetig steigenden Umsatzerlösen. Während im Jahr 2015 lediglich 15,95 Milliarden Euro umgesetzt wurden waren es im Jahr 2021 bereits 20,2 Milliarden Euro.
Innerhalb des Moduls MCS40 wird die Funktionsweise und Programmierung derartiger Mikrocontroller im Rahmen der Arduino Plattform thematisiert. Hierfür fand an zwei Labortagen eine Einführung in die Umgebung in Hinsicht auf Hardware und Entwicklungsumgebung durch Prof. Dr.-Ing. R. unter Einbeziehung mehrerer kleinerer Praxisbeispiele statt. Im Anschluss daran erfolgte die eigenständige Bearbeitung eines ausgewählten Themas. Für die praktische Umsetzung der Aufgabenstellung ist ein Funduino Uno zum Einsatz gekommen, welcher den gleichen Aufbau und dieselben Funktionalitäten wie ein Arduino Uno bereitstellt.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Begründung der Problemstellung
- Aufbau und Zielsetzung der Arbeit
- Theoretische Grundlagen und Begriffsdefinitionen
- Arduino-Umgebung
- Arduino IDE
- Schieberegister
- Umsetzung des Lauflichts
- Erstellung der Schaltung
- Betrachtung der Ausgangssituation
- Schaltungsaufbau
- Programmierung des Mikrocontrollers
- Betrachtung der Ausgangssituation
- Konkretisierung der notwendigen Funktionen
- Erstellung des Hauptprogramms
- Erstellung der Schaltung
- Schluss
- Zusammenfassung
- Kritische Würdigung
- Ausblick
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Arbeit befasst sich mit der Entwicklung eines zirkulierenden Lauflichts mithilfe eines Arduinos und eines Schieberegisters. Ziel ist es, ein frei wählbares Muster zu erzeugen, indem die notwendigen Bauteile verkabelt und ein lauffähiges Programm entwickelt wird. Die Arbeit beleuchtet dabei die theoretischen Grundlagen des Arduinos und des Schieberegisters sowie die Funktionsweise der Arduino IDE.
- Entwicklung eines Lauflichts mit frei wählbarem Muster
- Anwendung des Arduinos in Verbindung mit einem Schieberegister
- Schaltungsaufbau und Programmierung des Mikrocontrollers
- Theoretische Grundlagen der Arduino-Umgebung und der Arduino IDE
- Praktische Umsetzung und Dokumentation der Ergebnisse
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung stellt die Problemstellung dar und erläutert den Aufbau sowie die Zielsetzung der Arbeit. In Kapitel 2 werden die theoretischen Grundlagen des Arduinos, der Arduino IDE und des Schieberegisters behandelt. Kapitel 3 beschreibt die Umsetzung des Lauflichts, einschließlich der Erstellung der Schaltung und der Programmierung des Mikrocontrollers. Abschließend erfolgt in Kapitel 4 eine Zusammenfassung der Arbeit, eine kritische Würdigung und ein Ausblick auf zukünftige Entwicklungen.
Schlüsselwörter
Arduino, Schieberegister, Lauflicht, Mikrocontroller, Programmierung, Schaltungsaufbau, Arduino IDE, Digitalisierung, Internet of Things, Physical Computing, ATmega328
- Quote paper
- Fabian Schnabel (Author), 2023, Entwicklung eines IoT-basierten Lauflichts mithilfe eines Schieberegisters und Arduino. Förderung der Digitalisierung und Mikrocontroller-Technologien im Kontext von MCS40, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1416834
