Arduino ist eine sogenannte "physical computing" Plattform, die auf einem simplen Input Output Microcontrollerboard basiert und eine Entwicklungsumgebung der Processing bzw. Wiring Programmiersprache darstellt. Mit dem Arduino können interaktive autarke Objekte entwickelt werden oder das Microcontrollerboard kann mit auf dem Computer laufender Software verbunden werden (z.B. Macromedia Flash, Processing, Max/MSP, Pure Data, Supercollider). Derzeitig verfügbare Versionen des Arduino können vorgefertigt bezogen werden. Es stehen auch sämtliche Hardware Design Informationen zur Verfügung, mit dessen Hilfe der Arduino komplett selber von hand produziert werden kann.
Das Arduino Projekt wurde mit einer ehrenhaften Erwähnung in der Kategorie "Digitale Communities" beim Prix Ars Electronica 2006.
Implementierungen
Hardware
Ein Arduino Board besteht aus einem Atmel AVR Microcontroller (ATmega168 in neueren Versionen und ATmega8 in älteren) und zusätzlichen Komponenten die Programmer unterbringen und mit anderen Schaltkreisen zusammenarbeiten. Jedes Board enthält mindestens einen 5-Volt linearen Spannungregulator und einen 16 MHz Oszilator (oder Ceramic Resonator in einigen Fällen). Der Microcontroller ist vorprogrammiert mit einem Bootloader, so dass ein externer Programmer nicht notwendig ist.
Auf der konzeptionellen Ebene werden alle Board über eine serielle RS-232 Verbindung programmiert, nur die Hardwareimplementierung unterscheidet sich dabei. Serielle Arduino Boards besitzen einen simplen Inverter Schaltkreis, der die RS-232 Level auf TTL Level übersetzt. Aktuelle Boards inklusive des Arduino Cecimila werden per USB programmiert, umgesetzt mit USB-auf-Seriell Adapter Chips wie dem FTDI FT323. Einige Varianten wie der Arduino Mini oder der inoffizielle Boarduino laden die Last der Kommunikation mit dem Computer auf abnehmbare USB-auf-Serielle Adapter Boards oder Kabel ab.
Das Arduino Board stellt die meisten der Input/Output Pins des Controllers für andere Schaltkreise zur Verfügung. Der Diecimila zum Beispiel verfügt über 14 digitale I/O Pins, 6 davon können analoge Pulsweitenmodulationssignale generieren und 6 analoge Eingänge. Diese Pins sind auf der Oberseite des Boards angebracht mit weiblichen Steckern im 0.1 Zoll Raster. Es gibt zahlreiche kommerzielle "Shields". Das sind Plug-In Boards für verschiedene Anwendungen die auf diesen Pins montiert werden können.
Die Arduino-kompatiblen Barebone und Boarduino Boards verwenden männliche Header Pins an der Unterseite der Platine in zwei etwas engeren Reihen. Grund dieser alternativen Anordnung ist der einfache Kontakt mit lötfreien Steckboards, sogenannten Breadboards.
Software
Die Arduino IDE ist eine Cross-Platform Java Applikation die als ein Programmcode Editor und Compiler dient und auch in der Lage ist Firmware seriell zum Board zu senden.
Die Entwicklungsumgebung basiert auf Processing, eine IDE entwickelt um Programmieren Künstlern näher zu bringen, die normalerweise nicht viel Kontakt mit Programmierumgebungen haben. Die Programmiersprache basiert auf Wiring, eine C ähnlichen Sprache die einen ähnlichen Umfang für ein eingeschränkteres Boarddesign hat, dessen IDE ebenfalls auf processing basiert.
Hardware Versionen
Die original Arduino Hardware wird von 'Smart Projects' produziert. Zehn Versionen der Arduino Hardware wurden bisher kommerziell angeboten.
Viele zum Arduino kompatible Produkte vermeiden den Namen 'Arduino' durch eine Abwandlung mit der Endung 'duino'. Dies ist auf eine Restriktion der Nutzung der Marke 'Arduino' zurückzuführen. Sie wurden kommerziell von anderen Herstellern veröffentlicht.
Open Hardware und Open Source
Das Arduino Hardware Referenz Designs wird unter einer Creative Commons Attribution Share-Alike 2.5 Lizenz veröffentlicht und kann auf der Arduino Website runtergeladen werde. Dateien für Layout und Produktion für einige Versionen der Arduino Hardware sind ebenfalls verfügbar. Der Quellcode für die IDE und die on-board Libraries sind ebenso verfügbar und stehen unter der GPLv2 Lizenz.
Einschränkungen in der Verwendung des Namens
Während die Hardware und Software unter der Copyleft Lizenz stehen haben die Entwickler ihr Anliegen ausgedrückt, dass der Name 'Arduino' und Ableitungen davon exclusiv den offiziellen Produkt vorbehalten bleiben und nicht ohne Erlaubnis verwendet werden sollen. Das Dokument zur offiziellen Politik zur Nutzung des Arduino Names betont, dass das Projekt offen ist die Arbeit anderer in das offizielle Produkt aufzunehmen.
Als Resultat der geschützten Namenskonvention hat eine Gruppe von Arduino Nutzern die Entwicklung des Arduino Decimilia zu einem eignen Projekt geforked (in einer weiten Auslegung des Wortes) und daraus das Freeduino Board entstehen lassen. Der Name 'Freeduino' ist nicht geschützt und kann ohne Einschränkungen verwendet werden.
Geschrieben von Jan am 4 January, 2009 - 18:23