Arduino im Unterricht?

Zunächst gilt der besondere Dank – und danken sollten ihm alle, die den Arduino im Unterricht einsetzen – Massimo Banzi und den Entwicklern des Arduino-Systems. „System“ deshalb, weil der Controller mit den paar Bausteinen alleine keinen Fortschritt, keinen Spaß und keine Inspiration bringt. Die Entwicklungsumgebung, die in den nichtflüchtigen Speicher des Prozessors „gebrannte“ Software und viele andere Teile der Infrastruktur um den Arduino herum können den Arduino zu einem Kleinod oder Universalwerkzeug in der Hand von Unterrichtenden und Lernenden machen.

Auf dem Treffen von Arduino-Hannover kamen gestern zufällig mehrere Unterrichtswillige (will sagen Lehrer, aber noch frei von Arduino-Erfahrung) zusammen. Viele der ersten Fragen und Gespräche finden finden möglicherweise Handreichung und Antwort in diesem Beitrag. Er erhebt keinen Anspruch auf alleinige Wahrheit. Kein Maker wird diesen Anspruch erheben, denn die Aussicht, das Gegenteil im nächsten Moment bewiesen zu bekommen, stehen unter Makern nicht schlecht. 😉

UNO, Micro, Nano, Due ….. oder doch lieber Raspi? Welcher soll’s denn sein? Alles eine Frage der Philosophie. In den Kursen der letzten Jahre haben sich UNO und Nano als besonders geeignet aus folgenden Gründen herausgestellt:

Die Boards sind sehr robust
Shields passen auch von der Spannung her eigentlich immer
Der Preisrahmen ist gerade noch zivil. Defekte und Rauchzeichen sind im praktischen Umgang nie auszuschließen.
Es gibt eine überwältigende Menge an Literatur zum UNO (auch freie Bücher als Links auf diesen Webseiten)
Zu UNO und Nano gibt es Nachbauten zu sehr günstigen Preisen (zur Unterstützung der Arbeit von Massimo Banzi und den Entwicklern des UNO ist es allerdings üblich, wenigstens einige Originale zu erwerben)

Der Nano ist bei nahezu gleichen Hardware- und Softwarekompetenzen handlicher für den Einbau in eigene Projekte.

Wird statt des Originals ein Nachbau aus z.B. China eingesetzt, muss Windows mit Blick auf die USB-Treiber zunächst passen. Ist der CH340 oder einer seiner Nachfolger als Treiber verbaut, bekommt man geeignete Treiber unter www.arduino.eu. Vor dem Anschließen des z.B. China-Nanos wird die heruntergeladene Zip-Datei einfach ausgepackt (zur Zeit CH341SER)und die dort enthaltene Setup.exe ausgeführt. Meist sind Administratorrechte dafür erforderlich. Damit wird ein Vorbereitungsprogramm für die eigentliche Treiberinstallation installiert, damit nach Anschluss eines Arduino-Boards mit entsprechendem Treiberbaustein das Windows-Betriebssystem den richtigen Treiber installiert.

Klingt umständlich? Ist es aber nur unter Windows. Unter einem aktuellen Ubuntu-Linux kommen die Treiber von Hause aus auf den Rechner.

Das Buch „Die elektronische Welt mit Arduino entdecken“ von Erik Bartmann ist der persönliche Favorit unter den Einführungen. Obig ist die 1. Auflage des Buches aus gutem Grund aufgeführt. Erik Bartmann nimmt Lesende mit, wo immer die sich kompetenzmäßig befinden. Elektronische Bauteile erklärt er liebevoll aber nicht detailverliebt. Seine als Advokatus Diaboli entworfene Figur „Ardus“ stellt die Fragen, die uns oft erst nach einigem Überlegen gekommen wären. Beispielprogramme und Aufbauten funktionieren. Ergänzende Kapitel und Korrekturen finden sich unter www.erik-bartmann.de.

Ebenfalls zu empfehlen „Make: Action Movement, Light and Sound with Arduino and RaspberryPi“ von Simon Monk. Simon Monk geht hier auch Themen wie Fehlerbeobachtungen bei Steuerungs- und Regelsystemen nicht aus dem Weg. (z.B. dargestellt an einer Heizung) Hier geht er dankenswerter Weise deutlich über das Niveau des Werks von Erik Bartmann hinaus.

Es gibt sicher viele gute Lösungen. Die Technik-Garage hat für den mobilen Unterrichtseinsatz von Arduino & Co Kisten mit Material für 20 Teilnehmende gepackt. Alle Teilnehmenden Personen haben dann „ihren“ Arduino-Nano nebst Steckbrett, Spannungsversorgung, Kabel …. . Für erste Löteinsätze gibt es ebenfalls ein Set.

Abhängig von Alter, Zielrichtung und Motivation der Teilnehmenden und Einsatzbedingungen gibt es unterschiedliche Angebote. Die Gruppe Arduino-Hannover entwickelte zum Beispiel den LED-Chaser oder den LED-Tannenbaum.

Auch ein LED-Würfel ist, wenn es vor allem auf erste Lötperformance ankommt, sehr beliebt und geeignet.

https://www.heise.de/make/artikel/LED-Wuerfel-2389454.html

Überhaupt lohnt sich der Blick auf die Artikel von Heise Make eigentlich immer, wenn man Inspiration sucht.

„Wider den Mief“

https://www.heise.de/make/artikel/Wider-dem-Mief-2235138.html

„Arduino-Einstieg: Software“

https://www.heise.de/make/artikel/Arduino-Einstieg-Software-3226852.html

„Multimeter“

https://www.heise.de/make/artikel/Multimeter-3208174.html

„Fischfutterautomat“

https://www.heise.de/make/projekte/Fischfutterautomat-1745874.html

„Tutorial-Videos zur Metallbearbeitung“