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Ein einfaches Projekt: Der Arduino als Schachuhr

Arduino lernt Schach


Der Arduino eröffnet dem Softwareentwickler, der bisher nur mit weitgehend geschlossenen Systemen gearbeitet hat, einen einfachen Weg zur Erforschung der Interaktion mit der Außenwelt – über Sensoren, die Ereignisse wahrnehmen, Aktoren, die Veränderungen an verbundenen Komponenten vornehmen, und Programme, die das Zusammenspiel der Komponenten steuern. Hat man sich dann einen Arduino gekauft, stellt sich als Nächstes die Frage „Was fange ich damit jetzt an?“. Eine Antwort lautet: „Lernen und dabei Spaß haben!“. Und das geht am besten, wenn man ein eigenes Projekt umsetzt – in diesem Artikel eine Schachuhr – und sich von der Frage der Sinnhaftigkeit nicht unnötig einschüchtern lässt.

Zu den wichtigsten Hypethemen der jüngeren Zeit gehören neben Mobile-Computing und Cloud das Feld des IoT (Internet of Things), oder in seiner deutschen Adaption für die Wirtschaft „Industrie 4.0“. Was hat das aber nun mit dem Thema dieses Artikels zu tun? Letzteren ist gemeinsam, dass sehr kleine, relativ leistungsschwache, gleichzeitig aber auch verbrauchsarme und billige Computer eine tragende Rolle spielen. Architekturen, die von großen Zentralrechnern (Servern und Backbones) dominiert werden, verändern sich dahingehend, dass heterogene Netzwerke entstehen, in denen eine Vielzahl verschiedener Knoten Informationen erfassen, verarbeiten und weiterleiten.

Für viele Einsatzzwecke, insbesondere im Embedded-Bereich, ist ein Einsatz eines vollwertigen PCs oder adäquater Hardware schlicht nicht effizient. Die Überwachung von einfachen Klimadaten wie Wasserstand, Temperatur, Luftdruck etc. unterfordert solche Hardware – gleichzeitig entstehen beim Einsatz aber die üblichen Kosten für den Betrieb (hoher Anschaffungspreis für Hardware und ggf. Betriebssystem, teure Wartung z. B. durch Betriebssystemupdates, hoher Stromverbrauch). Hinzu kommen Faktoren wie Platzverbrauch und Störungsanfälligkeit (je komplexer ein System ist, desto fehleranfälliger wird es). Es ist daher in vielen Fällen angemessen, statt eines für den Einsatzzweck überdimensionierten Universalcomputers, einen viel einfacheren Computer zu verwenden, der in Anschaffung, Wartung und Stromverbrauch billiger, kleiner und weniger störungsanfällig ist als seine großen Brüder.

Diese Überlegung ist nicht neu. In Waschmaschinen und Küchenmaschinen werkeln schon seit Jahrzehnten Mikrocontroller, die für die zu erledigenden Aufgaben gerade die notwendige Leistung bieten. Zudem werden ebenfalls seit Jahrzehnten in entsprechend...

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