Allgemein

Der Dino von Arduino lebt …

… zumindest in den Archiven von archive.org. (Die Bilder sind den commons der wikimedia.org entnommen [1] und gemischt)

Nach einer Welle von Veröffentlichungen und Projekten rund um den Arduino scheint es Zeit für das Heben des eigentlichen Schatzes von König Arduino. Ein besonderer Verdienst dieser Plattform liegt sicher in der Schaffung zahlreicher neuer Werkzeuge, die das Handhaben & Bewältigen von naturwissenschaftlichen und technischen Aufgaben vereinfachen. Das Mikrocontrolling wird, durch verbesserte Zugänglichkeit der Technik auch für Nichtelektroniker nutzbar – auch in Lifescience und Chemie.

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Mit einem Digitalmultimeter scheint es so einfach. Widerstandsmessung, was ist denn schon dabei? Ginge es nur darum, einen Widerstand mit einem Digitalmultimeter zu messen, wäre es einfach. Es geht aber um mehr:

An einem lebenden Objekt (Pflanzengewebe) sollen später Ströme, Spannungen und Widerstände gemessen werden. Spannungsverläufe sind mikrocontrollergestützt aufzuzeichnen. Messungen können Eingriffe darstellen, die andere Messungen beeinflussen. Die genaue Planung, Durchführung und Dokumentation von Untersuchungen entscheidet über die Reproduzierbarkeit von Ergebnissen.

Entsprechend der Vorgaben der „Messfehlerschaltungen“ lernten wir stromrichtiges und spannungsrichtiges Messen und die dafür notwendigen Handhabungen. Auch wenn man sie nicht ganz vermeiden kann: „Messfehler mindern“ und das Ausmaß abschätzen ist die Anforderung.

Mit gutem Beispiel voran. Die Arduino IDE 2.2.1 enthält unter ihren Beispielen ebenso den Sketch AnlogReadSerial wie die Vorgängerversionen. Mit ihm können analoge Signale von PIN A0 gelesen und auf dem Seriellen Plotter oder dem Seriellen Monitor ausgegeben werden. Die auf dem Seriellen Monitor angezeigten Daten lassen sich per copy & paste in eine Textverarbeitung oder das Notepad++ übertragen, als Textdatei speichern und in eine Tabellenkalkulation importieren, um sie anschließend rechnerisch und graphisch auszuwerten.

Dieser Prozess wird stets erforderlich, wenn über einen analogen Eingang Daten gelesen und bewertet werden sollen und zuvor mögliche elektromagnetische Einflüsse auf die Messwerte zu dokumentieren sind. Schon das Festhalten eines isolierten und in A0 gesteckten Drahtstückes verändert die angezeigten Ergebnisse hoch signifikant. Speziell sind nun auch Ausgaben mit sehr geringen Spannungen (Nullwerten) und bei Berührung metallischer Teile oder eine Lampe Ausgaben mit „1000“ zu sehen.

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Kompetenz im Bereich „Zellkultur“ steht bei einigen Ausbildungsgängen auf dem Plan. Jede Form von Zellkultur besitzt ihre eigenen „speziellen“ Ansprüche. Pflanzenzellen teilen sich sehr langsam im Vergleich zu Bakterien-, Pilz- oder den meisten Tierzellen. Aus Einzelzellen oder kleinen Gewebsabschnitten von Pflanzen lassen sich komplette Pflanzen regenerieren. Auf diese Weise kann es gelingen, erfolgreich durchgeführte Veränderung von Zellen schnell zu vermehren und auszubringen.

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Der Arduino UNO insbesondere in der Revision 3 und seine Eigenschaften muss nicht vorgestellt werden. Auch diese Webseite bietet einige Informationen und nutzt ihn für Projekte der TG. Dank seines OpenSource-Designs fand er zahllose „Zwillinge“, was die Verbreitung der Mikrocontroller-Technik und der Stimulation von praktischer Erfahrung und Kompetenz in diesem Bereich gefördert hat. Die Übernahme des grundlegenden Designs und der Betriebsspannung für das Nachfolgemodell UNO R4 lässt sich gut begründen (Übernahme des Shieldformats, scheinbar einfache und gefahrlose Übernahme / Anpassung von Unterrichtsmaterialien etc.).

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