Einstieg Microcontroller

**nautnätic** · 01.06.2016, 19:38

Hallo,

ich studiere momentan im 2ten Semester ET und würde mich gerne privat an Microcontrollern versuchen.
Aus Info kann ich schon ein wenig C programmieren.
Jedenfalls muss jetzt ein Microcontroller(-set) her, der im besten Fall folgende Bedingungen erfüllt:
1. in C programmierbar
2. relativ verbreitet, sodass man sich bei Problemen in Foren schlaumachen kann
2. für Einsteiger geeignet und trotzdem erweiterbar und auch für ein wenig komplexere Probleme benutzbar, sodass nicht schon nach kurzer Zeit ein neuer gekauft werden muss
3. unter 150€

Im Netz hab ich was von Arduino, RN-Control, Raspberry Pi gelesen. Was taugt für was?

Ja, ich weiß: Viele Ansprüche, wenig Ahnung. Und wahrscheinlich existiert schon iwo ein Forenbeitrag, der genau dieses Thema abhandelt. Ich muss mich nur erst zurechtfinden und weiß auch nicht, welchen Quellen man vertrauen kann.
Würde mich auch mit einem guten Link zufrieden geben.

Achja und in welchem Online-Shop kommt man denn gut und günstig an das Zeug?

Danke schonmal im Vorraus

nautnätic

HaWe · 01.06.2016, 19:51

C auf dem Raspi ist ein Thema für sich:
zwar echtes C/C++, aber du hast endlos viel erst mal mit dem Raspi-Linux zu tun.
Das dauert schon ein paar Wochen, bis du da richtig drinsteckst.
Hier habe ich ein Anfänger-Tutorial geschrieben, da siehst du mal, was da auf dich zukommt:
Quick Guide für Raspberry Pi: C/C++ mit Geany für Dummies
http://www.mindstormsforum.de/viewtopic.php?f=78&t=8689

Arduino ist das komplette Gegenteil:
Brutal simple IDE, verwendet ebenfalls C/C++-Code, aber ebenfalls auf Arduinisch sehr vereinfacht, und mit einer (unsichtbaren) Java-Wrap umgeben, die die ganzen hässlichen Dinge von C/C++ vereinfachen (u.a. libs einbinden, make, build), mit irre vielen fertigen Libs für alle denkbaren Probleme.
Guckst du hier:
Arduino Playground
http://playground.arduino.cc/

Professionelles C bietet zwar der Raspi, samt Multimedia und programmierbaren Schnittstellen (aber sogar ohne analoge Pins) - aber um welchen Preis...

Roboter-Programmierung würde ich auf dem Arduino anfangen, my2ct.

Gastler · 01.06.2016, 19:58

Um dir was zu raten, müsstest du dich schon etwas klarer Ausdrücken. Betrifft so ein Board die fertige Hardware oder willst du den Lötkolben selber schwingen? Wie weit können Erweiterungen gehen? In welcher Sprache oder Teil von C willst du schreiben? Dann musst du noch aufpassen was du aussuchst. Einges ist kaum noch am Markt zu haben, anderes ist sehr kompliziert, anderes ist "kastriert" damit es schön einfach ist. Dann besteht die Gefahr, das es zu einfach ist und du im halben Jaghr wieder was neues brauchst.

Paul

**nautnätic** · 01.06.2016, 21:08

1. Würde prinzipiell schon selber löten. Aber ich nahm mal an, dass es für den Anfang zu anpruchsvoll und auch teurer ist besonders viel selber zu löten, weil man die ganzen Teile einzeln kaufen muss. Oder wie ist das?
2. Wie weit die Erweiterungen gehen kann ich schlecht abschätzen, aber ich würd nach ein bisschen Einarbeitung schon versuchen n Roboter zu basteln oder Teile einer Wohnung zu automatisieren. Reicht dann für solche Zwecke der Arduino?
3. Was meinst du mit "welcher Sprache oder Teil von C"? In was kann man C noch weiter unterteilen?

HaWe · 01.06.2016, 21:47

er meint wahrscheinlich ANSI C oder C++.
Beide C-Varianten kannst du sowohl mit Raspi als auch mit Arduino verwenden, beide Compiler können beides.
Beide kosten unterm Strich etwa gleich viel (Grundsystem unter 50 EUR),
beide sind für Haussteuerung und Roboter geeignet (Arduino Mega oder Due, nicht kleiner).

Der Arduino bringt mehr Ports zur Sensor- und Motor-Steuerung mit,
der Raspi mehr Multimedia, HDMI, Wifi, LAN, Internet sowie USB host für Zusatzgeräte (HID, BT, Kartenleser...).

Da wir alle nicht dein Wiissen und deine Intelligenz und Lernfähigkeit einschätzen können, musst du selber entscheiden, was dir wichtiger ist:

Arduino für den schnellen Einstieg und den schnellen Erfolg, aber irgendwann doch früher limitiert,
oder Raspi mit allen Möglichkeiten, Vorraussetzungen, Wissen und Zwängen, die ein vollwertiger Linux-Computer bietet und erfordert.

**i_make_it** · 02.06.2016, 06:34

Zitat von nautnätic

Jedenfalls muss jetzt ein Microcontroller(-set) her, der im besten Fall folgende Bedingungen erfüllt:
1. in C programmierbar
2. relativ verbreitet, sodass man sich bei Problemen in Foren schlaumachen kann
2. für Einsteiger geeignet und trotzdem erweiterbar und auch für ein wenig komplexere Probleme benutzbar, sodass nicht schon nach kurzer Zeit ein neuer gekauft werden muss
3. unter 150€

Im Netz hab ich was von Arduino, RN-Control, Raspberry Pi gelesen. Was taugt für was?

Raspberry Pi ist kein Microcontroller sondern ein Einplatinenkomputer mit Betriebssystem (Linux Raspbian, Windows 10IoT Core und angekündigt Pi-topOS)
Arduino ist eine IDE, Sprache und (größerwerdende) Anzahl von Boards die unterstützt werden.
Bei den verschiedenen Arduino Boards handelt es sich um verschiedene Microcontroller Familien.
Will man Hardwareunabhängig einsteigen ist Arduino ganz gut, da alle Deine Kriterien erfüllt sind.

Die Frage ist aber wirklich was will man machen?
Microcontroller um dann "Hello World" zu programmieren ist ja nicht wirklich sinnreich.
Also stellt sich als erste Frage welche Elektronik Kenntnisse sind denn schon vorhanden und gibt es schon einen Bestand an Bauteilen?

Bei mir hat sich der Arduino Einstieg z.B. auf zwei mal 7€ plus Versandkosten für Arduino Nano Clones beschränkt.
Breadboard, 5V Netzteil und Bauteile habe ich halt schon.
Und die IDE gibts ja im Netz zum Download.

Man sollte sich erst mal ein paar Aufbauten ausdenken die man realisieren möchte und so ermitteln was man an Teilen dafür braucht.
Ein 5V Netzteil, ein Breadboard und Jumper Wires sind aber schon mal nicht verkehrt.

Mein erster Aufbau war eine Fußgängerampel, da waren 5 LEDs ein Taster, ein LDR und 5 Strombegrenzungswiederstände ausreichend.
Mein zweiter Aufbau war ein Ultraschall Entfernungsmeßsystem und ein Linienfolgersensor.
Da waren zwei SRF04, zwei Microservos und ein Funduino 3-Kanal Tracking Line Follower Modul notwendig.
Mein dritter Aufbau ist ein Gaswarner für den Keller (der nicht wieder zerlegt wurde), da habe ich mir günstig ein Set von MQ Sensoren geholt.
Da kann ich jetzt Rauch, CO, CO2, H2, C6H6, C2H6O, CH3OH, C4H10, C3H8, detektieren. Und weis halt ob ich jetzt besser nicht Licht einschalte oder im Winter doch mal durchlüften sollte.

Man sieht also, ganz verschiedene Anforderungen.
Sich planlos was zu holen und auf Halde zu legen, nicht wissend ob man es jemals braucht, geht zwar, hat aber halt seine Nachteile.

**Peter(TOO)** · 02.06.2016, 18:25

Hallo,

Zitat von nautnätic

2. Wie weit die Erweiterungen gehen kann ich schlecht abschätzen, aber ich würd nach ein bisschen Einarbeitung schon versuchen n Roboter zu basteln oder Teile einer Wohnung zu automatisieren. Reicht dann für solche Zwecke der Arduino?

Für Steuerungen und Regelungen braucht es gar keine grosse Rechenleistung. Der µC in deiner Kaffeemaschine hat vermutlich nur einen Teil der Leistung eines Arduinos. Allerdings würde ich jetzt nicht unbedingt Planetenbahnen mit dem Arduino berechnen wollen. Obwohl, was die NASA an Grossrechnern für die Mondlandung zur Verfügung hatte, schlägt der Arduino schon! Zu der Zeit hatte die NASA eine "Hochgeschwindigkeits" Datenverbindung zwischen Housten und Cape Canaveral mit damals sagenhaften 300 Bit/s.

Und bei den Arduino-Preisen kann man sich auch 2 oder mehr davon leisten und diese vernetzen.
Ist ja nicht mehr wie Anfang der 70er als die einfachsten Compüterchen, mit 2KB RAM erst ab 50-100T € erhältlich waren.

MfG Peter(TOO)

Unregistriert · 02.06.2016, 19:27

Nenn mir 1 einzigen Arduino- oder Raspi-Anfänger, der sich als allererste EINSTIEGS- Ausstattung ein Oszi mitgekauft hat
!!!!

Die, die sich keinen gekauft haben, haben halt alle den gleichen Fehler gemacht. Die ernsthaften unter denen und die den Nutzen eines Oszis erkennen können (zu denen ich auch ET-Studenten zähle) haben das bedauert und sich später doch noch einen Oszi besorgt. Nenn mir einen einzigen, der das nicht gemacht hat. Der TE hat jetzt die Chance ...

Die Raspi Einsteiger scheinen mir zunächst ein Problem mit Linux zu haben und da wäre ein Oszi sicher erst fällig nachdem man ein HDMI Display einstellen kann oder herausfinden kann wie man es einstellt. Ein Raspi wäre aber meiner Ansicht nach als Einstieg zur µC Programmierung sowieso ungeeignet.

ICH rede übrigends nicht von dem Budget des TO. Das überlasse ich ihm und finde, das es ihm frei steht, es aufgrund des Threads nochmal zu überdenken bzw entsprechend zu gewichten.

**Peter(TOO)** · 02.06.2016, 12:01

Hallo nautnätic,

Ich kann mich den gesagten nur anschliessen.

Der RasPi ist ein Klein-Computer, meistens unter Linux. Da ist die Hardware eigentlich gar nicht so wichtig.

Der Arduino, ist, je nach Ausführung, einfach ein µC, welcher schon mal aufgebaut ist.

Mit der Arduino-IDE hast du eine Umgebung, welche vieles vereinfacht und dich von der Hardware etwas abschirmt. Auf Arduinisch gibt es Funktionen welche dir erlauben einen Pin als Ein/Ausgang, mit oder ohne Pulups usw. zu betreiben, ohne zu wissen wie dies mit den I/O-Registern anzustellen ist. Zudem sind die I/O Pins durchnummeriert und diese Nummer hat nichts mit den Port-Bezeichnungen des µC zu tun.
Durch diese Hardwareabstrahierung haben fast alle Arduinos an Pin13 eine LED.

Du kannst aber einen normalen Compiler oder Assembler verwenden und den Arduino-Loader runter schmeissen. Dann hast du einfach einen nackten AtMega auf einem Board.

Bei der ARM-Variante geht dies im Prinzip auch. Allerdings sitzt da neben dem ARM-µC noch ein zweiter µC auf dem Board, welcher die Kommunikation mit dem PC abwickelt und den ARM programmiert. Man kann aber den ARM auch vom Arduino-Zeugs befreien und dann wie einen µC verwenden, der halt den Programmer mit auf den Board hat.

Um sich in die Verwendung eines nackten µCs einzuarbeiten, ist der Arduino sicher die beste Lösung für dich.

Vielleicht ist es am Einfachsten zuerst mit der Arduino-IDE anzufangen. Damit hast du dann schnell Erfolge und kannst schon eine Menge machen.
Der nächste Schritt wäre dann, der Arduino-Umgebung unter die Haube zu schauen und eigene Bibliotheken zu schreiben.

Mit der Zeit wirst du dann auch an die Grenzen der Arduino-Umgebung. Die Hardware-Abstrahierung durch die ganzen Wraper kostet doch einiges an Laufzeit und Speicherplatz. Steuert man die Hardware direkt an, kann man da noch etwas an Leistung rausholen.

MfG Peter(TOO)