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Dieser Artikel untersucht die Entwicklung von Arduino von einer Open-Source-Hardwareplattform zu einem erweiterten Ökosystem und hebt seine tiefgreifenden Auswirkungen in mehreren Bereichen hervor.

Arduino definieren

Arduino ist eine Open-Source-Hardware- und Softwareplattform, die einen einfachen, kostengünstigen und dennoch leistungsstarken Einstieg in die Welt der Mikrocontroller bietet. Die Pionierarbeit wurde vor fast zwei Jahrzehnten von David Cuartielles, Gianluca Martino, Tom Igoe, David Mellis und Massimo Banzi geleistet.

Diese Definition von Arduino hätte vor einem Jahrzehnt noch gereicht. Doch Arduino hat sich weiterentwickelt. In den letzten zwanzig Jahren haben Tausende von Mitwirkenden das Open-Source-Ökosystem bereichert. Heute ist Arduino weit mehr als nur Arduino.

Wie hat sich Arduino verändert?

Arduino erweitert seine Produktpalette kontinuierlich. Es bietet weiterhin Varianten des ursprünglichen UNO sowie erweiterte Versionen mit klassischem Formfaktor. Dazu gehört der UNO R4 mit einer 8x12-LED-Matrix (siehe Abbildung 1). Die neue Pro-Produktlinie verfügt über leistungsstarke 32-Bit-Prozessoren und Netzwerkkonnektivität, die Fernüberwachung und Datenaustausch ermöglichen. Die Pro-Linie umfasst außerdem Opta, eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS). Verbesserte integrierte Entwicklungsumgebungen (IDEs) bieten jetzt Funktionen wie einen seriellen Plotter.

Abbildung 1. SparkFun-Kit mit dem Arduino Uno R4 und verschiedenen Qwiic-Geräten.

Wo war Arduino erfolgreich?

Bei vielen Studierenden und Lehrenden weckt Arduino starke Gefühle – von Puristen, die Bare-Metal-Programmierung bevorzugen, bis hin zu Enthusiasten, die Arduino für fast alles nutzen. Ihr Konsens? Arduino ist ein tief verwurzelter Erfolg in globalen Mikrocontroller-Communitys und Makerspaces. Anders ausgedrückt: Studierende und Bastler weltweit sind mit der Hardware und der IDE bestens vertraut.

Doch damit ist die Geschichte noch nicht zu Ende, denn Arduinos Einfluss geht weit über das Unternehmen und seine Produkte hinaus.

Wie hat Arduino seine Reichweite erweitert?

Hier wird es interessant, denn wir beginnen zu verstehen, warum unsere ursprüngliche Definition von Arduino unvollständig ist. Als Ingenieur bei DigiKey hatte ich die Gelegenheit, verschiedene Plattformen zu erkunden. Mir ist aufgefallen, dass Arduino seinen ursprünglichen Anwendungsbereich überschritten hat. Ich habe bereits erwähnt, dass Arduino im Bildungsbereich nahezu allgegenwärtig ist. Diese Tatsache ist nicht unbemerkt geblieben – nicht nur Arduino selbst, sondern auch anderen Herstellern.

Arduino als Sprachübersetzer

Das Gespräch nimmt eine spannende Wendung, wenn der Fokus von Arduino auf Raspberry Pi verlagert wird. Hier begegnen wir unterschiedlichen Technologien. Beispielsweise kann der Raspberry Pi Pico direkt über die Arduino IDE programmiert werden. Es gibt auch Methoden, den Pi unabhängig zu programmieren und dabei die Arduino-Syntax beizubehalten – eine Technik, die auf Pi-basierte SPSen wie die von KUNBUS anwendbar ist.

Auch andere Hersteller können Arduino-Code in ihre eigenen IDEs importieren. Beispielsweise kann Microchips MPLAB (ein DigiKey-Partner) ein Arduino-Projekt importieren. Ein Beispielprojekt könnte die Programmierung des UNO ermöglichen, anschließend wird der Code in MPLAB portiert und auf Microchip AVR-Mikrocontrollern (ursprünglich Atmel) bereitgestellt. Auch hier wird die umfangreiche Bildungsbasis von Arduino genutzt, um das Verständnis von Mikrocontrollern zu vertiefen.

Technische Einblicke:

Riesige Mengen Arduino-C-Code wurden bereits zum Trainieren von KI-Modellen verwendet. Daher kann KI nun bei der Codegenerierung und -optimierung helfen. Ein Beispiel hierfür ist nicht blockierender Code, der mithilfe von KI generiert wurde, wie in diesem Artikel gezeigt. Er zeigt, wie sich Konzepte, die ursprünglich mit der SPS-Programmierung verknüpft waren, nahtlos an breitere Anwendungen anpassen lassen.