Im nachfolgenden Artikel möchte ich euch die Arduino-Plattform vorstellen mit ihren unterschiedlichen Modellen und einen einsteigerfreundlichen Überblick geben, der weniger auf die technischen Aspekte zu stark eingeht, sondern vielmehr praktische Anwendungsfälle für die Modelle zeigt sowie deren „Eigenheiten“. Wer eine Gegenüberstellung der technischen Daten sucht, sollte eher einen Blick auf diese Tabelle werfen oder die Übersichtsseite der Arduinos durchklicken. Auch werde ich im nachfolgenden Artikel insbesondere günstige Modelle und deren Unterschiede zu den „originalen“ Arduinos erklären, da diese dank der (sehr) geringen Anschaffungskosten von wenigen Euros ideal für den risikoarmen Einstieg sind. Zudem werde ich noch ein paar Alternativen zum Arduino vorstellen – welche ebenfalls sehr günstig sind und je nach Anwendungsfall sogar einen Arduino oder gar einen Einplatinencomputer (wie Raspberry Pi, Banana Pi, CubieBoard etc.) ersetzen können.

Im nachfolgenden gehe ich genauer auf die einzelnen (beliebteren) Arduino- Boards und Derivate ein.

1. Arduino Uno R3 (+ kompatible Boards)

Der Arduino Uno ist der „Klassiker“ der Arduino-Boards. Ihn gibt es in originaler Form bereits in mehreren Varianten. Auf die genauen Unterschiede in den Revisionen (R1, R2 und R3) möchte ich an dieser Stelle nicht genauer eingehen, da die aktuell erhältlichen Unos so gut wie immer R3 sind und die Unterschiede für Anfänger unbedeutend sind. Wer trotzdem nachlesen möchte, worin sie sich unterscheiden, dem sei diese Seite ans Herz gelegt.

Erwähnen möchte ich allerdings, dass es den Uno in einer SMD-Version und einer DIP-Version gibt, welche sich an der Bauart des verwendeten Mikrocontrollers (ATmega328P) unterscheidet. Bei der SMD-Version ist dieser kleiner und auf dem Board verlötet, die DIP-Version hat einen Sockel mit aufgesteckten Controller.

DIP-Version:

SMD-Version:

Technisch ist es egal, welche von beide Varianten ihr benutzen möchtet, ich persönlich bevorzuge die DIP-Version, da sich hier der Controller im (eher unwahrscheinlichen) Falle eines Defekts leicht entfernen und kostengünstig ersetzen lässt. Außerdem lässt sich damit der Controller auch mit Software bespielen und unabhängig vom Arduino-Board nutzen (dieser Anwendungsfall ist eher etwas für fortgeschrittene Anwender, ich habe ihn hier nur der Vollständigkeit halber erwähnt).

Der Uno eignet sich dank seiner Größe und den vielen Anschlüssen ideal für den Einstieg in die Arduino-Welt. Wer nicht die ca. 25€ ausgeben möchte (oder kann), die ein „originaler“ Arduino Uno R3 aktuell kostet, der kann auch auf günstige Nachbauten zurückgreifen. Hier gibt es allerdings einiges zu beachten. Gerade die günstigsten Nachbauten aus China besitzen einen anderen USB-Chip (i.d.R. CH340 o.ä.), welcher nicht direkt mit der Arduino-Software kompatibel ist (Modelle aus China für 2-3€ erhältlich). Hier müsst ihr zusätzlich noch einen passenden Treiber (des chinesischen Herstellers) auf eurem PC installieren. Wer das nicht möchte, muss aber nur wenig mehr Geld ausgeben. Bereits für 4-5€ gibt es in China Clone mit einem USB-Chip (i.d.R. MEGA16u2 o.ä.), die ohne zusätzliche Treiber mit der Arduino-Software genutzt werden können. Wer nicht in China bestellen möchte, der kann auch direkt in Deutschland günstige Nachbauten kaufen, die von diversen Anbietern verkauft werden. Auch hier haben die günstigeren Modelle (~10€) meist den chinesischen USB-Chip, der einen zusätzlichen Treiber benötigt, die etwas teureren Modelle (~15€) kommen wieder ohne zusätzlichen Treiber aus.

Hinweis: Rechtlich dürfen die Nachbauten in Deutschland nicht „Arduino“ heißen, daher werden sie oft unter anderem Namen hier angeboten, z.B. als „SainSmart UNO R3“. Lasst euch davon nicht verwirren – diese Modelle funktionieren genauso mit der Arduino IDE, wie die Arduinos selbst. Dies hat lediglich rechtliche Gründe und ist für uns Endkunden irrelevant. Chinesische Anbieter kümmern sich darum meist wenig, sodass hier oft auch das Arduino-Logo und „made in Italy“ auf den Boards steht.

Letztendlich müsst ihr euch selbst entscheiden, ob ihr das Geld für die Original-Version, einen vollständig kompatiblen Clone oder eine chinesische Modifikation ausgeben wollt – funktionieren sollten mit passender Software alle Modelle.

Die allermeisten Projekte, die ihr zum Arduino im Internet (oder anderswo) findet, sind problemlos mit dem Uno umsetzbar. Zudem ist Zusatzsoftware (in Form von Libraries) oftmals für den auf dem Uno verwendeten Microcontroller optimiert, sodass ihr mit dem Arduino Uno die geringsten Probleme bei Projekten bekommen solltet.

Ich selbst besitze mittlerweile auch einen Uno – ein chinesischer Clone (Kostenpunkt knapp 5€ auf aliexpress) mit kompatiblem USB-Chip (keine weiteren Treiber erforderlich). Qualitativ kann er zwar von der Verarbeitung nicht mit den originalen Arduino Unos mithalten (hier ist die Qualitätskontrolle wesentlich besser), technisch habe ich allerdings keinerlei Einschränkungen oder Probleme bisher entdeckt, sodass ich die Nachbauten empfehlen kann für Leute, die nicht all zu viel Geld ausgeben möchten. Es sei jedoch erwähnt, dass die Pinleisten und der Controller-Sockel nicht sehr sauber gelötet wurden, sodass ihr bei besonders günstigen Modellen Probleme bei der Verwendung von Arduino-Shields (Hardware-Erweiterungen für Arduinos, die einfach darauf gesteckt werden können) bekommen könntet. Mangels Shield konnte ich aber noch nicht verifizieren, ob das in der Praxis ein Problem darstellt.

Ebenso solltet ihr schauen, dass ihr ein Modell kauft, dass bereits den Arduino-Bootloader installiert hat – sonst kommt gerade bei Einsteigern schnell Frust auf. Sollte dazu nichts in der Artikelbeschreibung stehen, solltet ihr den Verkäufer kontaktieren, um sicherzugehen.

2. Arduino Nano (+ kompatible Boards)

Dieser Arduino setzt auf den gleichen Controller, wie der Arduino Uno, ist jedoch wesentlich kleiner. Preislich liegt er gleichauf mit dem Uno. Er ist zudem nur in der SMD-Version erhältlich – was der Größe des Boards geschuldet ist.

Als USB-Chip kommt hier ein Modell von FTDI zum Einsatz beim Original – bei den günstigen Clones (aus China ~1-2€; aus Deutschland ~8€) wird (wie beim Uno) auch hier der chinesische Chip CH340 (o.ä.) eingesetzt, für den auch hier ein zusätzlicher Treiber auf dem PC installiert werden muss, um ihn mit der Arduino-Software nutzen zu können. Auch hier muss für die Version mit dem „richtigen“ USB-Chip etwas tiefer in die Tasche gegriffen werden (aus China ~4-5€, aus Deutschland ~10€).

Nano mit FTDI-Chip (Rückseite):Nano mit chinesischem Chip (Rückseite):

Da der Microcontroller der gleiche, wie auf dem Arduino Uno ist, funktioniert damit auch die meiste Zusatzsoftware problemlos. Die Projekte, die sich mit dem Uno umsetzen lassen sollten sich alle auch mit dem Nano problemlos umsetzen lassen.

Aufgrund seiner kleinen Bauart eignet sich dieses Modell ideal dazu, auf ein Breadboard gesteckt zu werden. Außerdem ist er überall dort von Vorteil, wo wenig Platz für den Arduino vorhanden ist (Einbau in Gehäuse etc.), zusammen mit Breadboard eignet er sich aber ebenso als Prototyping-Plattform wie ein Uno.

Beachtet, dass bei besonders günstigen Versionen (insbesondere aus China) die Stiftleisten oft nicht verlötet sind. Das kann einerseits ganz praktisch sein, da sie sich in der gewünschten Position nachträglich anlöten lassen, wenn man allerdings kein Lötzubehör zu Hause hat, kann ein solches Modell problematisch sein. Achtet also darauf, ob in der Artikelbeschreibung oder dem Bild ersichtlich ist, ob der Arduino bereits verlötet ist, oder nicht.

3. Arduino Leonardo (+ kompatible Boards)

Mit diesem Arduino habe ich selbst angefangen und kann ihn auch wärmstens empfehlen. Dies hat eine Reihe von Gründen – doch der Reihe nach.

Im Gegensatz zu Uno und Nano basiert der Leonardo auf einem anderen Microcontroller (ATmega32u4). Dieser hat den großen Vorteil, dass er keinen zusätzlichen USB-Chip benötigt, zudem lässt sich der Leonardo dadurch als HID-Eingabegerät (Tastatur oder Maus) am PC nutzen. Was zunächst komisch klingen mag, ist für manche Projekte sehr hilfreich. So lässt sich mit einem Leonardo und einem Beschleunigungssensor beispielsweise recht einfach ein Prototyp eines gestenbasierenden Eingabegerätes entwickeln. Auch ein eigener Joystick o.ä. lässt sich damit einfach verwirklichen. Zudem kann der Controller natürlich auch für die allermeisten anderen Arduino-Projekte verwendet werden. Die meiste Zusatzsoftware funktioniert auch mit dem Arduino Leonardo. Lediglich exotischere Libraries funktionieren damit u.U. nicht, was erfahrungsgemäß oft mit den Unterschieden bei den Timern im Gegensatz zum Uno zusammenhängt – aber das nur am Rande als Info. Genaueres dazu z.B. hier.

Beim Einkauf eines Leonardo-Boards kann man eigentlich nicht viel falsch machen. Da kein externer USB-Chip vorhanden ist, müssen auch bei chinesischen Kopien keine zusätzlichen Treiber installiert werden, da der Microcontroller überall der gleiche ist. In China gibt es die Board bereits für 4-5€, in Deutschland sind entsprechende Modell für 10-15€ erhältlich. Leider ist die Auswahl an Boards mittlerweile recht gering, was wohl auch daran liegen mag, dass Arduino ihn selbst unter die „retired“ Modelle einordnet (warum auch immer). Das Original ist wie Uno und Nano noch bei einigen Händlern für ca. 25€ erhältlich.

Meinen Arduino hatte ich damals in einer Crowdfunding-Aktion gekauft (Nachbau) und nutze ihn seither als Prototyping-Plattform für die meisten Arduino-Projekte.

4. [Arduino] Pro Micro (+ kompatible Boards)

Dass hier „Arduino“ in Klammern steht hat seinen Grund – dieses Board wurde offiziell nicht von Arduino entwickelt, sondern von Herstellern, die einen kompakten Arduino Leonardo auf den Markt bringen wollten. Der Pro Micro basiert auf dem gleichen Microcontroller wie der Leonardo, ist jedoch um einiges kleiner. Dadurch eignet er sich wie der Nano auch für den Einbau in Projekte.

Beachten sollte man hier, dass er nicht so viele Pins wie der Leonardo besitzt, was einfach der Größe des Boards geschuldet ist. Wer mit den vorhandenen Pins auskommt, dürfte allerdings keinen Unterschied zum deutlich größeren Leonardo feststellen.

Auch hier kann man eigentlich bedenkenlos günstigere Modelle kaufen, da kein externer USB-Chip vorhanden ist. Allerdings sollte man beachten, dass bei den meisten Boards die Pinleiste nicht angelötet ist, sodass man hier Lötzeug zu Hause haben sollte.

Ich persönlich setze ihn gerne bei fertigen Projekten ein, da er sehr kompakt und günstig ist (aus China ~3€, aus Deutschland ~10€).

5. Arduino Pro Mini (+ kompatible Boards)

Dieser Arduino ist der erste hier vorgestellte ohne USB-Schnittstelle. Daher ist er auch für den Einstieg erst mal etwas unbequemer, da die USB-Schnittstelle zusätzlich erworben werden muss. Da die Komponenten aus China allerdings recht günstig sind (~1,50€ für den Arduino + ~2€ für den USB-Adapter), möchte ich ihn hier trotzdem kurz aufführen.

Vom Pro Mini gibt es mehrere Modelle (5V und 3.3V-Modelle sowie welche mit ATmega168 und welche mit Atmega328). Grundsätzlich empfehle ich die Modelle mit Atmega328 und 5V, da diese mit 16MHz schneller takten, als die 3.3V-Modelle und vom Controller her identisch mit dem Arduino Uno sind. Damit sollten sich die meisten Projekte für den Uno auch mit diesem kleinen Board umsetzen lassen.

Dieses Modell eignet sich vor allem für Projekte, in denen der Arduino fest verbaut werden soll und die USB-Schnittstelle im fertigen Projekt nicht genutzt wird. Der USB-Adapter muss dann nur einmal gekauft werden und die Pro Minis sind dank des günstigen Preises prädestiniert für permanente Projekte. Natürlich sind bei diesem Modell die Stiftleisten i.d.R. nicht verlötet, sodass ihr Lötzubehör zu Hause haben solltet. Die Zielgruppe des Pro Mini dürfte das aber nicht stören.

6. Alternativen

6.1 Digispark

Ursprünglich als Kickstarter-Projekt gestartet gibt es Digisparks als günstige Arduino-Alternative mittlerweile auch so von vielen Anbietern zum kaufen. Es handelt sich hier um keinen Arduino, sondern um ein wesentlich kleineres Board mit Attiny-Microcontroller, der wesentlich weniger Speicher und Funktionen besitzt. Das merkt man besonders, wenn man zusätzliche Bibliotheken für den Sketch benutzt.Der Preis für das Board liegt in Deutschland bei rund 5€ und in China bei ~1€. Mehr als den chinesischen Preis ist das Board in meinen Augen auch nicht unbedingt wert – es bietet einfach zu wenig (kleiner Controller, keine Hardware-serielle-Schnittstelle) und die vorhandene IDE (eine entsprechend erweiterte Arduino-IDE) ist zumindest in der 64bit-Version für Linux eher was für Spezialisten, da im angebotenen Download Software-Komponenten für die falsche Plattform mitgeliefert werden. All das kann ziemlich frustrieren, daher würde ich davon abraten, mit dem Digispark in die Welt der Microcontroller einzusteigen.

6.2 ESP8266 und NodeMCU

Das ESP8266 ist eigentlich ein preiswertes WLAN-Modul (1-2€ in China), welches auch am Arduino benutzt werden kann. Mittlerweile hat sich um das Modul selbst allerdings eine kleine Bastlergemeinde gebildet, da der WLAN-SoC zahlreiche Anschlüsse besitzt, die ihn selbst wie einen Arduino benutzen lassen. Auf dem ESP8266 basierend gibt es mittlerweile eigene Entwicklerboards, das NodeMCU (~5€ in China) sei an dieser Stelle erwähnt, welches sich bequem in Lua (Programmiersprache) programmieren lässt.

Ich selbst besitze das Board bzw. das Modul (noch) nicht, die Komponenten sind allerdings bereits auf dem Weg zu mir, sodass ich bei Gefallen ggf. meine Erfahrungen damit hier im Blog veröffentlichen werde.

Es ist aber definitiv ein interessantes Board für diejenigen, die in Richtung IOT entwickeln möchten und dabei nicht viel Geld ausgeben wollen. Dabei kann es z.B. bei Funksteckdosenansteuerung oder IR-Gerätesteuerung sogar einen Einplatinencomputer (wie Raspberry Pi oder Banana Pi) ersetzen, da sich auch kleine Weboberflächen für die entsprechende Steuerung damit umsetzen lassen.

6.3 Texas Instruments MSP430

Dieses Board kann man als direkte Alternative zum Arduino ansehen. Es ist günstiger (10-15€ aus Deutschland), die Community ist allerdings nicht so groß, wie beim Arduino, sodass der Einstieg eventuell mit diesem Board schwieriger sein könnte, wenn man zusätzliche (Software-) Bibliotheken für die Ansteuerung von Hardware über das Board nutzen möchte.

Der MSP430 soll sehr energieeffizient sein, was ihn für mögliche Einsatzszenarien mit Batteriebetrieb prädestiniert. Der Hersteller Texas Instruments hat eine Entwicklungsumgebung für das Board bereitgestellt, die auf Energia basiert und damit genau so aussieht, wie die des Arduino (bis auf die Farbe). Damit ist der MSP430 ziemlich umsteigerfreundlich.

Meiner Meinung nach ist das Board eher etwas für Leute, die schon etwas Erfahrung mit dem Arduino oder Microcontrollern allgemein haben – blutigen Anfängern würde ich (auch wegen der größeren und einsteigerfreundlichen Community) eher zu einem Arduino (oder kompatiblen Board) raten.

Ich hoffe, ich konnte euch mit der kleinen Einführung einen Überblick über die Plattform, ihre Modelle und Alternativen geben. Es gibt noch einige andere Modelle (wie den Arduino Yún, Zero, Due etc.), da ich diese aber selbst nicht besitze und sie nicht so verbreitet sind, wie die vorgestellten Modelle, habe ich sie hier ausgeklammert (auch um den Rahmen nicht zu sprengen).

Bei Fragen, Anregungen, Ideen usw. könnt ihr natürlich wie immer das Kommentarfeld unten benutzen.