Workshop: Arduino

Eine Einführung in die Arduino Hard- und Software.

• ein Laptop mit installierter Arduino Software
• ein mit der Software kompatibles Arduino Board

• Getting Started
• Arduino Language Reference
• Atmega328 Datasheet
• Arduino Duemilanove Schematics

UDEV Script damit für das eigene Arduino Board immer /dev/arduino angelegt wird.

Eine Datei mit dem Namen 50-arduino.rules im Verzeichnis /etc/udev/rules.d anlegen.

# ardiuno rules
#

SUBSYSTEMS=="usb", KERNEL=="ttyUSB*", ATTRS{serial}=="A6008hTA", SYMLINK+="arduino", OWNER="equinox", GROUP="equinox"

Wobei OWNER und GROUP entweder weggelassen werden kann oder durch den eigenen Benutzer und Gruppe ersetzt werden. Ausserdem muss das Feld ATTRS{serial} mit der Seriennummer des eigenen Arduino ersetzt werden. Die Seriennummer kann wie folge bestimmt werden.

1. Arduino einstecken
2. mittels dmesg den aktuellen Device namen herausfinden (zb. /dev/ttyUSB0)
3. das Kommando udevadm info –name /dev/ttyUSB0 –attribute-walk | grep ATTRs{serial} ausführen
4. die erste Zeile der Ausgabe des obigen Scripts enthält die richtie Seriennnummer

Nach dem anlegen der UDEV Regeln muss udev neu gestartet werden.

# /etc/init.d/udev reload

Ein kleines Programm, um einen Arduino zu reseten. Funktionsweise: Auf den Duemilanove und anderen Boards ist die DTR-Leitung über eine Kondenstaor mit dem Reset-Pin verbunden. Wird die Leitung für 100ms auf low gezogen, enstehen ein negativer und eine positiver Spannungspuls, die ausreichen, das Reset durchzführen. Das passiert beim Anstecken, oder aber wenn folgendes Programm ausgeführt wird:

#include <stdlib.h>
#include <termios.h>
#include <fcntl.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
#include <sys/select.h>

#define STATE_OFF 0
#define STATE_ON  1

void setDTRState (int fd, int state) {
  int flags;

  ioctl(fd, TIOCMGET, &flags);
  flags = (state == STATE_ON ? flags | TIOCM_DTR : flags & ~TIOCM_DTR);
  ioctl(fd, TIOCMSET, &flags);
}

int
main(int argc, char* argv[])
{
  char* device = argc < 2 ? "/dev/ttyUSB0" : argv[1];
  int fd = open(device, O_RDWR);
  if (fd == 0) {
    fprintf(stderr, "Could not open %s\n", device);
    return EXIT_FAILURE;
  }
  
  setDTRState(fd, STATE_ON);
  struct timeval sleeptime = {0, 100000}; // 100ms
  select(0, NULL, NULL, NULL, &sleeptime);
  setDTRState(fd, STATE_OFF);
  sleeptime.tv_sec = 0;
  sleeptime.tv_usec = 100000;
  select(0, NULL, NULL, NULL, &sleeptime);
  setDTRState(fd, STATE_ON);
  close(fd);

  return EXIT_SUCCESS;
}

Compilieren mit

gcc reset_tty.c -o reset_tty

Damit wird das Flashen des Arduino um einiges leichter: Statt

make upload

und wie ein Haftlmacher aufpassen wann der Reset-Button, jetzt neu;

reset_tty; make upload

und zurücklehnen

Je eine LED auf Pin 2 bis 7 schalten. Achtung: Alle Anoden gemeinsam auf +5V legen!

Die Anoden der LEDs werden auf +5V gelegt, zum Einschalten der LED muss der entsprechende PIN deshalb auf LOW gesetzt werden.

#define LEDS_OFF 0xFC
#define LEDS_ON 0x00
#define LEDS_INIT 0xF8
#define INTERVALL 50

byte counter;
byte direction;

void setup(){
  pinMode(13, OUTPUT);
  digitalWrite(13, LOW);

  counter = 0;
  direction = 1;

  DDRD = 0xFC;
  PORTD = LEDS_INIT;
}

byte led_table(byte led){
  switch(led){
  case 0: return LEDS_INIT;
  case 1: return 0xF4;
  case 2: return 0xEC;
  case 3: return 0xDC;
  case 4: return 0xBC;
  case 5: return 0x7C;
  }
}

byte get_next_state(){
  if(counter == 5)
    direction = 0;
  else if(counter == 0)
    direction = 1;

  return (direction)?(led_table(++counter)):(led_table(--counter));
}

byte get_next_state_oneway(){
  counter++;
  counter %= 6;
  return led_table(counter);
}

void loop(){  
  PORTD = get_next_state();
  //PORTD = get_next_state_oneway();
  delay(INTERVALL);

}