Zum Entwerfen und Dokumentieren von Steckbrettaufbauten, Verdrahtungsplänen und Schaltplänen für Mikrocontroller-Projekte eignet sich das Open-Source-Programm Fritzing. Hier steht, wie man fehlende Bauteile findet und importiert, welche Bauteile die Steckbrettbilder dieser Reihe nutzen (Boards, Displays, Sensoren, eigene Bauteile) und wie man die Fritzing-Dateien der Artikel öffnet und weiterbearbeitet.
Nicht alle Pins eines Mikrocontroller-Boards kann man frei nutzen: Einige steuern den Startvorgang (Strapping-Pins), andere sind mit Speicher, USB, LED oder Tastern verbunden. Hier stehen die Pinouts der Boards ESP32-C6 DevKit N8-M, ESP32 Dev Kit V1, V2 und C V4, WeMos-Board mit OLED, NodeMCU (ESP8266) und Arduino Uno mit den empfohlenen Pins, dazu für jedes Board die Liste der Ein- und Ausgabeelemente, mit der alle Beispiele der Reihe arbeiten, und ein Testprogramm für die Standardbelegung.
Dieser Überblick zeigt den Weg durch die Artikelreihe über Mikrocontroller-Grundlagen: zuerst die Grundlagenartikel mit der Arduino-API und Board-Tabs für ESP32-C6, ESP32, NodeMCU und Arduino Uno, danach die Vertiefung mit Registern und Datenblatt und zuletzt die Peripherie- und Vernetzungsartikel. Tabellen nennen zu jedem Artikel Lesezeit und Übungsaufgaben.
BMP280 und BME280 sind günstige Temperatur- und Drucksensoren, die sich mithilfe vieler Bibliotheken an Microcontrollern betreiben lassen. Es die unterschiede der Sensoren und deren Anschluss per SPI und I2C gezeigt. Einfache Beispielcodes, mögliche Fehlerquellen und wie individuelle Pins/Adressen gewählt werden können wird kurz umrissen
Bei einfachen Projekten ist das Logging über die serielle Verbindung ein Segen beim Debugging: über die USB-Verbindung können am seriellen Monitor der Arduino-IDE Werte ausgegeben werden. Was aber tun, wenn die serielle Verbindung nicht besteht? Wie kann ich Logging am ESP komfortabel und einfach umsetzen? Ein Vorschlag.
Ein Taster am Eingang braucht mehr als zwei Drähte: Hier erfährst Du, ab welcher Spannung ein Eingang HIGH liest, warum ein offener Eingang einen Pull-up- oder Pull-down-Widerstand braucht, wie Du Pegel und Ströme an Taster-Widerstands-Netzwerken berechnest, wann ein Öffner sicherer ist als ein Schließer, wie Du viele Taster an wenige Pins bringst und wie Du prellende Kontakte in Hardware und Software entprellst. Für ESP32-C6, ESP32, ESP8266 (NodeMCU) und Arduino Uno.
Ein ESP (32/8266) ist mit wenigen Zeilen Code ins heimische WLAN integriert. Der hier verwendete Weg stellt sicher, dass aus vielen unterschiedlichen WLANs das geeignetste ausgesucht wird. Außerdem wird wiederkehrend überprüft, ob die WLAN-Verbindung noch besteht, diese ggf. neu aufgebaut und – wenn der Aufbau zu häufig scheitert – der ESP neu gestartet. Ausserdem wird ein Weg vorgestellt, die WLAN-Zugangsdaten vor der unbeabsichtigten Veröffentlichung in Versionsverwaltungen und Codesharing zu schützen.
Kein Mikrocontroller-Projekt ohne blinkende LED. Hier richtest Du die Arduino-IDE mit Board-Paket, Treiber und Port ein, lernst den Aufbau eines Programms mit setup() und loop() kennen, lässt eine LED blinken und liest einen Taster ein – für ESP32-C6, ESP32, ESP8266 (NodeMCU) und Arduino Uno. Zum Schluss geht es um die typischen Fehler beim Hochladen.
