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Arduino und Mikrocontroller

Wie Taster, LEDs, Relais, Servos, Sensoren und Busse richtig an Arduino, ESP32 und Co. angeschlossen werden.

Minimalbeschaltung eines Mikrocontrollers

Ein ATmega328P ohne Arduino-Board: Abblockkondensatoren, Reset, Quarz mit Lastkondensatoren und Programmieranschluss richtig auslegen – dazu die Variante mit ESP32-Modul.

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Taster am Mikrocontroller (Pull-up, Pull-down)

Taster richtig an Arduino und ESP32 anschließen: Pull-up oder Pull-down, interner oder externer Widerstand, Wert mit Logikpegeln, Leitungslänge und Leckstrom bestimmen.

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LED am Mikrocontroller-Pin

LED direkt an Arduino oder ESP32: Vorwiderstand mit dem Spannungsabfall im Pin berechnen, Pin- und Summenstrom prüfen und weiße LEDs an 3,3 V verstehen.

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Relais am Arduino ansteuern

5-V-Relais an Arduino und ESP32: Treiberstufe und Freilaufdiode auslegen, Kontakte passend zur Last wählen und Relaismodule mit Optokoppler richtig anschließen.

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Servo am Arduino

Modellbauservo an Arduino und ESP32: das 50-Hz-Steuersignal verstehen, den Servo aus eigenem Netzteil versorgen und Pufferelko und Netzteil auslegen.

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Spannung messen mit dem ADC

Akkuspannung mit Arduino und ESP32 messen: Spannungsteiler, Referenz und Filter auslegen, Genauigkeit abschätzen, kalibrieren und die ADC-Eigenheiten des ESP32 umgehen.

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Temperatur messen mit NTC

NTC-Thermistor am Arduino und ESP32: Spannungsteiler auslegen, Temperatur mit der Beta-Formel berechnen und Auflösung, Toleranzen und Eigenerwärmung prüfen.

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Helligkeit messen mit LDR

Fotowiderstand GL5528 am Arduino und ESP32: Teilerwiderstand für den gewünschten Helligkeitsbereich wählen, Lux grob umrechnen und mit Hysterese sauber schalten.

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I²C-Bus richtig beschalten

I²C an Arduino und ESP32: Pull-up-Widerstände aus Buskapazität und Takt berechnen, Module mit eigenen Pull-ups einrechnen, Pegel anpassen und Busfehler finden.

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UART, USB-Seriell und RS-232

Serielle Schnittstelle am Arduino und ESP32: TX und RX richtig kreuzen, Pegel zwischen 5 V, 3,3 V und RS-232 anpassen, Baudratenfehler berechnen und MAX3232 beschalten.

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Analogspannung aus PWM (RC-DAC)

Echte Gleichspannung aus einem PWM-Pin: Frequenz und Auflösung festlegen, zweistufigen RC-Filter auslegen und mit Rail-to-Rail-OPV puffern – für Arduino und ESP32.

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24-V-Eingang mit Optokoppler

24-V-Signale aus der Industrie galvanisch getrennt an ESP32 oder Arduino: Eingang mit PC817 nach IEC 61131-2 auslegen, Schaltschwelle, Verpolschutz und CTR prüfen.

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Adressierbare LED-Streifen (WS2812) anschließen

WS2812B-Streifen an ESP32 und Arduino: Netzteil und Stromgrenze berechnen, Datenpegel mit 74AHCT125 anheben, Serienwiderstand und Pufferelko richtig setzen.

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