Grundlagen 1: Stromkreis und Widerstände
Jeder Arduino-Einsteiger kennt es: das Blink-Experiment. Es ist normalerweise das erste Experiment des Neueinsteigers. Wenn wir nicht nur die eingebaute LED blinken lassen möchten, benötigen wir nebst dem Arduino noch einen Widerstand und eine LED. Wozu braucht man den Widerstand und warum leuchtet die LED nicht, wenn man sie falsch herum anschliesst? Das sind Fragen, denen wir in den nächsten Videos auf den Grund gehen. Im ersten Video geht es um Strom, Spannung und Widerstand.
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Grundlagen 2: Leuchtioden (LED's)
Leuchtdioden werden in vielen Arduino - Experimenten eigesetzt. Schnell lernt man, dass für jede Leuchtdiode ein Vorwiderstand eingesetzt werden muss. Warum ist das so ?
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Grundlagen 3: Dioden im Gleichstromkreis
Wie funktioniert eine Diode und wie verhält sie sich im Gleichstromkreis?
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Grundlagen 4: Wechselspannung und Gleichrichter
Wie verhalten sich Dioden bei Wechselspannung und was ist Wechselspannung überhaupt? Wir sehen auch, wie Dioden als Gleichrichter Wechselspannung in Gleichspannung verwandeln können.
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Grundlagen 5: Kondensatoren und Spulen
Kondensatoren und Spulen, bezw. Kapazitäten und Induktivitäten, sind ebenfalls wichtige Grundelemente der Elektronik. Diese kleine Tutorial bietet eine Einführung in das Thema.
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Grundlagen 6: Transistoren 1 - Ein Arduino und sein Motor
Transistoren sind die wichtigsten Bauelemente der Elektronik. Dieses Tutorial löst mit Hilfe eines Transistors ein Problem, dass im Hobbyalltag jederzeit auftreten kann. Jetzt wird experimentiert!
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Grundlagen 7: Transistoren 2 - Etwas Theorie
Ein wenig Theorie zum Transistor muss doch noch sein. Darum findet ihr in diesem Tutorial auch keine Experimente.
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Grundlagen 8: Vom Transistor zur H-Brücke
Wir verbessern unsere Motorsteuerung mit Hilfe einer H-Brücke. Der Arduino kann jetzt den Motor in Richtung und Geschwindigkeit steuern.
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Grundlagen 9: Die Tücken der Wechselspannungsmessung
Wechselspannung zu messen ist einfach: Multimeter auf Wechselspannung schalten und messen. Erhalten wir wirklich das erwartete Ergebnis?
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Grundlagen 10 - Servomotoren am Arduino
Servos können am Arduino sehr vielseitig eingesetzt werden. Das Beispiel mit dem Servo am Arduino und die Verwendung der Servo-Library kennt jeder Arduino-Benutzer. Das lässt sich auch ohne Library machen! Umgebaute Servos können auch als normale Motoren eingesetzt werden. Eine H-Brücke oder ein Motorshield sind dabei nicht notwendig.
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Grundlagen 11 - Etwas Arduinoprogrammierung
Einige Tipps für Einsteiger und Fortgeschrittene
In diesem Video geht es um Arduino-Programmierung. Das Beispiel mit der blinkenden LED am Arduino ist schnell verstanden. Bei komplexeren Projekten bekommt man aber schnell mit dem delay() - Befehl Probleme. 'Schau dir Blinken ohne Delay oder Interrupts an', das sind die guten Ratschläge, die man dann erhält. Hat schon jemand versucht, das Beispiel mit 5 oder 10 unabhängig voneinander blinkenden LED's umzusetzen? Das wird recht kompliziert und man verliert sich leicht in den vielen globalen Variablen. Hier ein Vorschlag, wie man das etwas übersichtlicher gestalten kann.
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Grundlagen 12 - Wir machen Schwingungen hörbar
Heute machen wird Sinusschwingungen hörbar. Der verwendete Lautsprecher hat aber nur eine Impedanz von 8 Ω. Um ihn anzusteuern benötigen wir einen Impedanzwandler. Transistoren helfen auch hier weiter. Wie bei allen analogen Transistorschaltungen ist hier der Arbeitpunkt ein wichtiger Begriff.
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Grundlagen 13 - Zenerdioden und Spannungsregler
Oft werden von Bauteilen Spannungen benötigt, die nicht zur Verfügung stehen. Dann müssen wir diese Spannung bereitstellen. Ein grundlegendes Bauelement dafür ist die Zenerdiode, auch Z-Diode genannt. Etwas einfacher geht es mit Spannungsreglern wie dem L7809 oder dem MCP1700. Bei den Experimenten lernen wie auch noch eine weitere Messoption am Oszilloskop kennen.
Bei höheren Leistungen empfiehlt es sich aber auf fertige StepDown oder StepUp Module zu setzten. Diese arbeiten wesentlich effizienter als die einfachen Regler.
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Grundlagen 14: Transistoren 5 - Wir erzeugen Schwingungen
Sinusschwingungen können mit Hilfe von Schwingkreisen erstellt werden. Vor allem in der Digitaltechik sind aber Rechtecksignale gefragt. Diese kann man leicht mit einem astabilen Multivibrator erstellen. Es muss also nicht immer ein gekaufter Signalgenerator sein.
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Grundlagen 15: Operationsverstärker
Operationsverstärker sind integrierte Schaltungen mit bestimmten Eigenschaften. Sie können als Verstärker, Impedanzwandler oder Komparatoren (Vergleicher) eingesetzt werden. Im Experiment wird ein über 40 Jahre alter 741er verwendet, der auch noch in modernen Schaltungen eingesetzt werden könnte.
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Grundlagen 16: NE555 - Ein universeller Timerbaustein
1970/71 entwickelte der Schweizer Ingenieur Hans Camenzind für die Firma Signetics eine Timerschaltung in einem Chip. Ab 1972 wurde das Bauteil als NE555 in Serie produziert und war auf Anhieb ein Erfolg. Auch heute kann es noch gekauft und eingesetzt werden.
Das Video erklärt das Grundprinzip und zeigt, wie man damit einen astabilen Multivibrator realisiert.
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Grundlagen 17: Grundschaltungen der Digitaltechnik
Digitale Bausteine sind heute nicht mehr wegzudenken. Klar kann man mit Mikrokontrollern die digitalen Zusammenhänge programmieren. Aber es gibt noch genügend Gründe auch die einzelnen Grundschaltungen einzusetzen. Aus diesem Grund bietet auch die Industrie fertige Bauteile an, die in einem Gehäuse mehrere gleiche Grundschaltungen (NOT, AND, OR, NAND, NOR, XOR usw.) zur Verfügung stellen. Im Roboter haben wir ja bereits NOT verwendet.
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Grundlagen 18: Der MOSFET:
Sobald grössere Ströme geschaltet werden müssen, werden oft MOS-FET's verwendet. Warum das so ist, versuchen wir in einigen Versuchen zu ergründen.
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