Arduino Kit Basic

1. Servo klein 5V

Dieses kleine Servo läuft mit 5V Spannung und kann über einen Mikrokontroller wie das Arduino Uno angesteuert und mit Strom via 5V Ausgang gesteuert werden. Mit der Arduino Servo Library kann das Servo die Achse an genaue Positionen von 0 – 180° drehen. Damit können kleine genaue Bewegungen ausgeführt werden.Die Anschlüsse des Servos werden wie folgt belegt:

orange –> digitaler Pin Mikrokontroller(PWM / Output)
braun –> GND Pin Mikrokontroller (Ground)
rot –> 5V Pin Mikrokontroller

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Im Motorkit findest du auch noch ein grösseres Servo mit mehr Leistung.

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2. Motor-IC TB6612

Mit diesem Motortreiberchip kann man einen DC Motor über einen Mikrokontroller ansteuern, beispielsweise über das Arduino Uno. Es kann sowohl die Geschwindigkeit wie auch die Richtung des Motors angesteuert werden.

Versorgungsspannung mindestens: 4,5 V
Versorgungsspannung maximal: 36 V

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Im Motorkit findest du auch ein Motorshield für das Arduino Uno, über das du ebenfalls Motoren ansteuern kannst.

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3. Mosfet IRF520

Mit diesem MOSFET Treiber Modul kannst du grössere Lasten mit deinem Arduino schalten. Der Treiber ist perfekt geeignet zum Schalten von Gleichstromverbrauchern bis 24V wie LED, Motoren, Pumpen, Lüftern, Magnetventil usw. Das Modul kannst du auch mit PWM schalten und so z.B. LED’s dimmen oder bei DC-Motoren die Drehzahl ändern. Das Modul verfügt auch über eine rote LED wo du den Schaltzustand einfach erkennen kannst.

Anschlüsse / Pinbelegungen

Steckverbindungen:
SIG –> digitaler Pin Arduino (Ansteuersignal 5V)
VCC –> 5V Pin Arduino
GND –> GND Pin Arduino

Schraubverbindungen:
V+ –> Plus von Motor / LED usw.
V- –> Minus von Motor / LED usw.
Vin –> Minuskabel von Netzteil
GND –> Minuskabel von Netzteil

ACHTUNG: Überbrüfe erst, welche V-Anzahl deine Komponente (Motor, LED usw.) braucht und stelle die Voltzahl am Netzteil entsprechend ein bevor du alles verkabelst!

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Mit dem Motorshield aus dem Motor Kit können auch Motoren mit höheren Lasten angesteuert werden. Mit Relais können auch höhere Lasten geschalten werden.

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4. Vibrationsmotor

Dieses Vibrationsmodul von DFRobot hat einen hochwertigen Vibrationsmotor verbaut, wie bei einem Handy, mit dem du über Vibrationen ein Feedback geben kannst. Mit diesem kleinen Vibrationsmotormodul kannst du einige interessante Arduino-Projekte wie einen Alarm, einen Melder oder sogar einen vibrierenden Roboter realisieren! Das Modul wird mit 5V gespiesen kann aber mit 3.3 bis 5V Signal angesteuert werden.

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Dokumentation Hersteller DF Robot

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5. Motor DC 1,5-6V

Der DC Motor kann mit Spannung zwischen 1,5 und 6V versorgt werden.

6. Getriebemotor DC 3V-9V

Der DC Motor kann mit Spannung zwischen 1,5 und 9V versorgt werden.

7. Breadboard

Das Breadboard, oder auch Lochraster oder Steckplatine, dient dazu verschieden Schaltungen mit Hilfe von Jumperkabeln zu testen. Einige Komponenten wie LEDs können direkt ins Breadboard gesteckt werden, was das Aufbauen der Schaltung zusätzlich vereinfacht. Die Löcher des Breadboards sind in Linien verbunden. Die äussersten beim + und – sind der Länge des Breadboards nach verbunden und die inneren Linien sind entlang der Nummern also in der Breite des Breadboards miteinander verbunden.

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Mit den Jumperwires lassen sich verschiedene Komponenten über das Breadboard verbinden.

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8. Jumperwires / Jumperkabel

Von den Jumperwires sind drei verschiedene Varianten im Kit vorhanden. Solche mit jeweils einem Pinheader an jeder Seite (male-male), solche mit je einer Buchse auf jeder Seite (female-female) und solche die an einer Seite einen Pinheader und auf der anderen Seite eine Buchse haben (male-female). In Kombination lassen sich fast alle Komponenten mit dem Breadboard und einem Mikrokontroller verbinden und damit Schaltungen entwickeln und ausprobieren. Falls die Anschlüsse an einer Komponente zu gross oder klein ist, kann hier die Verbindung mit einer Krokoklemme überbrückt werden.

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Die Jumperwires werden praktisch immer in Kombination mit dem Breadboard verwendet.

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9. Piezo Tongeber

Über einen Mikrokontrolle wie das Arduino Uno können bestimmte Töne programmiert werden, die dann über den Piezo Lautsprecher hörbar werden. Der Piezo Lautsprecher wird häufig verwendet um einfache akkustische Signale zu generieren.

Anschlüsse / Pinbelegung
rotes Kabel (+) –> digitaler Pin Mikrokontroller
schwarzes Kabel(-) –> GND Pin Mikrokontroller

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Mit dem Piezo lassen sich nur ganz einfach elektronische Töne erzeugen, wenn man ganze Soundfiles abspielen möchte, dann greift man beispielsweise auf ein Audioshield für das Arduino Uno zurück, dieses ermöglicht es in Kombination mit dem Arduino Musikdateien von einer SD Karte abzuspielen.

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10. Ultraschall HC-SR05

Mit dem Ultraschall Distanz Sensor HY-SRF05 kannst du auf einfache weise Längenmessungen mit dem Arduino durchführen. Du kannst dir auch einen Roboter bauen der Hindernisse mit dem HC-SR05 erkennt und diesen ausweichen kann. Der Sensor ist sehr einfach anzusteuern. Somit ist er für Anfänger geeignet. Der HC-SR05 ist im Vergleich zu seinem Vorgänger HCSR04 fast gleich, bis auf folgende Unterschiede:

Verbesserte Auflösung: Neu 2mm
Zusätzlicher OUT Pin vorhanden

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11. Potentiometer 10k linear

Das Potentiometer kann an einen analogen Eingang bei einem Mikrokontroller angehängt werden wie dem Arduino Uno. Dreht man das Potentiometer, verändert sich der Widerstand und damit das Eingangssignal beim Arduino. Der verändernde Wert kann nun verwendet werden um beispielsweise eine LED zu faden oder auch die Spannung eines Motors und damit seine Geschwindigkeit zu verändern. Das Potentiometer kann auch als Teil eines Controllers eingesetzt werden. Achtung es gibt lineare und logarithmische Potentiometer. Um beispielsweise die Lautstärke einer Audioausgabe zu verändern wird üblicherweise es ein logarithmisches Potentiometer verwendet.

Anschlüsse / Pinbelegung
links –> GND Pin Mikrokontroller
mitte –> analoger Pin Mikrokontroller
rechts –> 5V Pin Mikrokontroller

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Das Potentiometer, der Flexsensor und der Lichtsensor (LDR Sensor) sind alles Sensoren, die dynamische Werte an einen Mikrokontroller ausgeben können. Da sich der Widerstand mit der Betätigung stufenweise verändert und sich damit auch die Spannung am Analogen Pin des Mikrokontrollers dynamisch verhält. Ein statischer Sensor kann jedoch nur entweder Spannung an den Pin abgeben oder keine Spannung, er hat also nur zwei Zustände.

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12. Flexsensor

Der Flexsensor verändert mit der Biegung den Widerstand. Dieser sich verändernde Widerständ kann als Sensorwert beim analogen Input eines Mikrokontrollers wie dem Arduino Uno eingelesen werden. Damit lassen sich gut Bewegungen in ein anderes Medium übersetzen, so beispielsweise in Controller Handschuhe.

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Das Potentiometer, der Flexsensor und der Lichtsensor (LDR Sensor) sind alles Sensoren, die dynamische Werte an einen Mikrokontroller ausgeben können. Da sich der Widerstand mit der Betätigung stufenweise verändert und sich damit auch die Spannung am Analogen Pin des Mikrokontrollers dynamisch verhält. Ein statischer Sensor hingegen kann nur entweder Spannung an den Pin abgeben oder keine Spannung, er hat also nur zwei Zustände.

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13. LDR Sensor / Lichtsensor

Der LDR Sensor, Lichtsensor oder auch Fotowiderstand misst das Licht in der Umgebung und gibt einen entsprechenden Wert aus. Dieser Wert kann über einen analogen Eingang bei einem Mikrokontroller wie dem Arduino Uno eingelesen werden. Eine typische Anwendung für LDR Sensoren sind automatisierte Nachtlichter, die erst bei einer bestimmten Dunkelheit ein Licht beispielsweise im Aussenbereich anschalten.

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Das Potentiometer, der Flexsensor und der Lichtsensor (LDR Sensor) sind alles Sensoren, die dynamische Werte an einen Mikrokontroller ausgeben können. Da sich der Widerstand mit der Betätigung stufenweise verändert und sich damit auch die Spannung am Analogen Pin des Mikrokontrollers dynamisch verhält. Ein statischer Sensor kann jedoch nur entweder Spannung an den Pin abgeben oder keine Spannung, er hat also nur zwei Zustände.

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14. PIR Sensor HC-SR501 / Bewegungsmelder

Der PIR Sensor oder auch Bewegungssensor reagiert auf Bewegung in seiner Umgebung. Der Wert kann über ein Mikrokontrolle wie das Arduino Uno eingelesen werden. Der PIR Sensor ist ein statischer Sensor, es kann also nur eingelesen werden ob er Bewegung erkennt und daher Strom am Pin anliegt (HIGH/1) oder nicht (LOW/0). Klassische Anwendungen für PIR Sensoren sind beispielsweise Lichter im Innenraum die nur anschalten, wenn sich eine Person im Raum bewegt.

Via Drehregler am Modul können Reichweite und Auszeit (5 – 200s) eingestellt werden.

Anschlüsse / Pinbelegung (Bezeichnungen auf der Platine, evtl. unter der weissen Kappe)
VCC –> 5V Pin Miktrokontroller
OUT –> digitaler Pin Mikrokontroller (Signalpin)
GND –> GND Pin Mikrokontroller

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Das Potentiometer, der Flexsensor und der Lichtsensor (LDR Sensor) sind alles Sensoren, die dynamische Werte an einen Mikrokontroller ausgeben können. Da sich der Widerstand mit der Betätigung stufenweise verändert und sich damit auch die Spannung am Analogen Pin des Mikrokontrollers dynamisch verhält. Ein statischer Sensor kann jedoch nur entweder Spannung an den Pin abgeben oder keine Spannung, er hat also nur zwei Zustände.

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15. Laser Modul

Dieser rote Laser mit einem Metallgehäuse eignet sich perfekt für Arduino Bastelprojekte. Der Laser ist auch bei Tageslicht gut sichtbar. Die Betriebsspannung beträgt 4.5 – 5 V DC. Damit kann beispielsweise eine Laserschranke einfach selbst gebaut werden. Die Spotgrösse beträgt bei einer Distanz von 15m einen Durchmesser von 10-15mm.

Achtung: Direkter Blick in den Strahl ist gefährlich und kann die Augen schädigen!

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16. Kippschalter / Switch

Der Kippschalter oder Switch kann dazu benützt werden einen Stromkreislauf zu öffnen und zu schliessen. Damit können beispielsweise gebaute Geräte ein- und ausgeschaltet werden. Der Kippschalter kann aber auch als statischer Sensor verwendet und an einen Mikrokontroller angeschlossen werden.

Anschlüsse / Pinbelegung
Im Normallfall benützt man nur zwei der 3 Anschlusspins. Je nachdem, welche Pins man benützt hat man wird der Stromkreislauf in der einen Position (links) oder der anderen (rechts) geschlossen. Damit du weisst, welche Pins du verwenden musst, kann es helfen mit einem Multimeter die verschiedenen Positionen auszumessen.

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Pushbuttons können auch zum Ein- und Ausschalten von Geräten benützt werden. Allerdings fliesst der Strom grundsätzlich nur, solange aktiv der Pushbutton heruntergedrückt wird. Er lässt sich ebenfalls als Sensor verwenden.

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17. Pushbuttons

Pushbuttons können verwendet werden um Stromkreisläufe zu unterbrechen und zu schalten. Allerdings schaltet es grundsätzlich nur solange man aktiv auf den Button drückt. Alternativ kann man den Button über einen Mikrokontroller wie das Arduino Uno einlesen. Viele Arcade Spielekästen brauchen Pushbuttons als Steuerung der entsprechenden Games. Mit leitenden Materialien lassen sich auch schnell eigene Pushbuttons herstellen.

Anschlüsse / Pinbelegung
Einige Pushbuttons haben zwei Anschlüsse, dann hängt man den Button in eine Schaltung um diese bei Betätigung zu schliessen. Einige Buttons haben 4 Anschlüsse. Meistens sind dann jeweils zwei Anschlüsse mit einander verbunden. Wenn man den Button von unten betrachtet sieht man oft eine Linie, welche die 4 Anschlüsse in zwei und zwei aufteilt. Im Normalfall sind die beiden Anschlüsse auf der einen Seite verbunden.

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Kippschalter können ebenfalls zur Schaltung von Stromkreisläufen verwendet werden. Allerdings hat ein Kippschalter meist 2 oder 3 Zustände die bleiben sobald man den Schalter bewegt hat.

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18. Klemmverbindungen

Wenn du beim Prototypenbau längere Litzen / Kabel benötigst kannst du die Litzen mit den Klemmverbindungen schnell verbinden. Die Klemmverbindungen lassen sich ausserdem mit einer Schraube durch den Hohlraum in der Mitte gut beispielsweise an Holz oder mit einer Schraube und Mutter an verschiedensten anderen Materialien befestigen. Auch wenn du gewisse Elemente auswechseln willst für Tests, sind die Klemmverbindungen eine gute Variante, stabile Verbindungen zu bekommen, ohne dass man gleich löten muss.

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Die meisten kennen Lüsterklemmen. Sie haben den selben Zweck, sind aber mühsamer, da man sie schrauben muss und wenn man nur sehr dünne Litzen hat, kann es bei gewissen Modellen vorkommen, dass die Schraube die Litze nicht richtig befestigt und diese dann schnell ausreisst.

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19. Screw Shield

Das Arduino Screwshield wird oben auf das Arduino Uno Mikrokontroller Board gesteckt. Es ermöglicht es, dass die digitalen und analogen Ein- und Ausgänge nicht nur gesteckt sondern geschraubt werden können, was vor allem beim Einbauen in Gehäuse oder bei der Arbeit mit Prototypen den Vorteil hat, dass die Schaltung damit stabiler ist und sich die Verbindungen nicht so schnell lösen können.

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Es gibt diverse andere Shields die direkt auf die entsprechenden Mikrokontroller aufgesteckt werden können. Häufig haben diese eine ganz bestimmte Funktion für eine bestimmte Anwendung ermöglichen es, schnelle Prototypen zu bauen, ohne dass gross an der elektronischen Schaltung der Komponenten gearbeitet werden muss.

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20. Widerstände

Widerstände werden dort benötigt, wo Bauteile im Einsatz sind, die nur wenig Spannung benötigen und bei zu hoher Spannung zerstört würden. Ein klassisches Beispiel dafür sind LEDs. Sie ertragen oft nur wenig Spannung und somit braucht man häufig Widerstände um die Ausgangsspannung zu reduzieren. Der Widerstand sollte exakt oder höher gewählt werden als benötigt. Bei einem zu hohen Widerstand schwindet zwar vielleicht die Leistung, (bei einer LED beispielsweise die Helligkeit) aber dafür ist die Komponente sicher vor einer zu hohen Spannung geschützt. Widerstände können in Serie geschalten werden, womit sich der Wert der Widerstände addiert. Die Widerstände sind jedoch nur für die Reduktion von kleinen Spannungsmengen konzipiert. Wenn man grössere Spannungsunterschiede hat, sollte man die Schaltung anders aufbauen, ein anderes Netzteil verwenden oder ein Spannungswandlermodul verwenden.

Die meisten Widerstände haben optisch 4 bis 6 farbige Ringe. Anhand der Ringe lässt sich der Wert des Widerstands ablesen. Die Widerstände können jedoch auch über ein Multimeter gemessen werden. Widerstandsrechner gibt es viele Online. Hier ein Beispiel für einen Rechner von digikey.

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21. LEDs

LEDs (lichtemittierende Diode) sind kleine Leuchtkomponenten und es gibt sie in verschiedensten Farben und Grössen. Die LEDs im Arduino Basic Kit sind 5mm gross. Wenn sie mit 5V betrieben werden sollen, beispielsweise durch den 5V Ausgang des Arduinos ist ein 220 Ohm Vorwiderstand Standard. Für die maximal zulässige Stromaufnahme rechnet man bei den Standard 5mm LEDs mit 30mA. LEDs können parallel oder auch seriell geschaltet werden. Dabei sollte man aber beachten, dass die unterschiedlichen Farben minime Unterschiede in der Spannung aufweisen und somit bei verschiedenen Farben in einer parallelen Schaltung der Strom nur durch die Farbe mit der geringsten Spannung und somit dem geringsten Widerstand fliesst. So passiert es oft, dass dann eine Farbe sehr hell leuchtet und die anderen fast gar nicht. Es gibt auch LEDs mit mehr Leistung, also heller leuchten, so beispielsweise LEDs die mit 12 V Spannung laufen.

TIPP: Beim 13. digitalen Pin vom Arduino Uno ist bereits ein Vorwiderstand eingebaut und somit kannst du die LED hier direkt mit dem langen Bein (+) beim Pin13 einstecken und das kurze Bein (-) beim benachbarten GND – Ground Pin. Damit musst du das Programm natürlich auch das Programm so anpassen das der Pin13 angesteuert wird.

Anschüsse / Pinbelegungen
kurzes Bein LED –> GND Pin des Mikrokontrollers
langes Bein LED –> via Widerstand oder falls PIN 13 direkt an den digitalen Pin eines Miktrokontrollers

Eine LED kann in den meisten Fällen auch mit einer 3V Batterie betrieben werden. Die Batterie ist in dem Falle jedoch nur Stromversorgung und es kann nichts aktiv gesteuert werden.

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22. Isolierband

Das Isolierklebeband wird verwendet um offene leitende Stellen zu isolieren. Damit können ungewünschte elektronische Verbindungen und Kurzschlüsse in einer Schaltung verhindert werden. Isolierklebeband bekommt man in jedem Baumarkt und auch in grösseren Coops oder Migros.

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23. Schraubenzieher

Den kleinen Schraubenzieher braucht es beispielsweise für die Benützung des Screwshields und auch andere Komponenten benötigen den Schraubenzieher um die Schraubverbindungen anzuziehen und zu lösen.

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24. USB Kabel Arduino A-B

Das Arduino USB Kabel dient dazu das Arduino an einen Computer anzuschliessen um das Arduino anschliessend zu programmieren. Gleichzeitig versorgt das USB Kabel das Arduino mit Strom. Nachdem das Programm via Kabel auf das Arduino geladen wurde, kann das Arduino mit dem Kabel auch an eine Powerbank angeschlossen und damit betrieben werden.

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25. USB Kabel Micro

Das Micro USB Kabel kann sowohl zum programmieren vom Arduino Micro Mikrokontroller und vom Wemos D1 mini Mikrokontroller verwendet werden. Dabei kann über das Kabel ein Programm auf die Kontroller geladen werden und gleichzeitig werden sie mit Strom versorgt. Sobald das Programm auf den Kontroller geladen ist, kann das Kabel auf verwendet werden um den Kontroller extern mit Strom zu versorgen beispielsweise über einen USB-Stecker oder eine Powerbank.

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26. USB Adapter USB C-A

Mit dem USB A zu USB C Adapter, können Computer die keinen USB A-Anschluss mehr besitzen trotzdem die im Arduino Basic Kit zugehörigen USB-Kabel benützen und damit die Mikrokontroller programmieren.

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27. Krokoklemmen

Mit den Krokolemmenkabeln kann man gut Strom leitende Materialien verbinden. So kann beispiel Alufolie mit einem Jumperwire verbunden werden, das dann über ein Breadboard weiter als Teil einer Schaltung gebraucht werden kann. Auch Komponenten die keinen geeigneten Anschluss für das Breadboard haben, dienen die Krokoklemmenkabel als Überbrückungsmöglichkeit zum Schaltkreislauf auf dem Breadboard.

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28. DC 9V Stecker

Mit diesem Anschluss Kabel kannst du dein Arduino an eine 9V Batterie anschliessen.Damit ist deine Anwendung mobil und du kannst sie vom Computer und der Steckdose unabhängig verwenden.

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29. Arduino Uno Mikrokontroller

Der Arduino Uno Mikrokontroller ist der erste Mikrokontroller von Arduino. Arduino stellt auch die entsprechende Programmieroberfläche zur Verfügung, die ebenfalls Arduino heisst. Damit lassen sich die Arduino Mikrokontroller, aber auch solche von anderen Herstellern programmieren. Da das gesamte Arduino Projekt open source ist in der Software wie auch der Hardware, gibt es inzwischen unzählige Sensoren, Komponenten und Kontroller die mit der Arduino Umgebeung kompatibel sind und damit für eigene Projekte verwenden werden können. Die Offenheit erlaubt es auch, dass andere Entwickler neue Erweiterungen und Shields für die Arduino Boards entwickeln und herstellen können. Zu den bekanntesten gehören beispielsweise Adafruit oder DFRobot. Auf der Arduino Webseite findest du neben der Software auch unzählige Projekte und Anleitungen.

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Das Arduino Micro ist auch ein Original Arduino Mikrokontroller. Dieser ist etwas kleiner und er kann als externe Tastatur verwendet werden und ist somit ideal zur Entwicklung von Gamekontrollern geeignet. Das Wemos D1 Mini Board ist ebenfalls ein Mikrokontroller, der mit der Arduino Software programmiert werden kann. Das Wemos ist Wifi fähig und erweitert damit die Möglichkeit mit drahtloser Datenübertragung zu arbeiten.

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30. Arduino Dreamer

Der Arduino Micro Mikrokontroller ist kleiner als der Arduino Uno Mikrokontroller und daher für kompakte Projekte besser geeignet. Zusätzlich kann der Arduino Micro Tastensignale ausgeben, sodass er super geeignet ist um eigene Controller zu entwickeln für Computerspiele.

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Andere Mikrokontroller sind der Arduino Uno Mikrokontroller oder das Wemos D1 mini, das Wifi fähig ist.

Dokumentation Hersteller DRRobot

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31. Wemos D-mini

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Andere Mikrokontroller sind der Arduino Uno Mikrokontroller oder das Wemos D1 mini, das Wifi fähig ist.

Dokumentation Wemos

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