Bei der Auswahl der elektronischen Komponenten wurde darauf geachtet, dass die gesamte Elektronik sehr einfach aufzubauen ist und der Roboter bereits nach wenigen, einfachen Arbeitsschritten in Betrieb genommen werden kann.
Weiter sollte diese Lösung in der Folge trotzdem viele Möglichkeiten bieten, den Roboter vielfältig und umfangreich zu erweitern.
Aus diesen Gründen fiel die Wahl auf ein Arduino UNO Board als Hauptplatine, das adafruit Display Shield und das adafruit Motor Shield V2.
Diese beiden Shields haben im Vergleich zu anderen erhältlichen Shields den großen Vorteil, dass sie mit dem Arduino Board nur über den I2C Bus kommunizieren und somit trotz umfangreicher Erweiterungen noch alle Pins des Arduino Boards zur Verfügung stehen.
Die Hauptplatine – das Arduino UNO Board
Als „Gehirn“ des Arduino TrackBots kommt ein Arduino UNO Board zum Einsatz. Auf diesem befindet sich ein ATmega328 Mikrokontroller, wie auch eine USB-Schnittstelle über die der Mikrokontroller programmiert wird, oder auch Daten zu einem Computer übertragen werden können.
Detaillierte Informationen über dieses Board sind unter folgender Adresse zu finden: https://arduino.cc >> Hardware
Die Benutzerschnittstelle – das adafruit Display-Shield
Für die Interaktion zwischen Mensch und Roboter kommt beim Arduino TrackBot ein Display Shield von adafruit zum Einsatz. Auf diesem befindet sich ein LCD Display auf dem 16 x 2 Zeichen angezeigt werden können. Zusätzlich wurden auf diesem Shield 5 Taster für Benutzereingaben untergebracht.
Der große Vorteil dieses Shields liegt darin, dass die Kommunikation zwischen dem Arduino Board und diesem Shield über den I2C Bus erfolgt und keine anderen Pins belegt werden. Würden das Display und die Buttons direkt an das Arduino Board angeschlossen werden, so wären dadurch 11 der 14 I/O Pins belegt.
Detaillierte Informationen über dieses Shield unter sind unter folgender Adresse zu finden: https://learn.adafruit.com/rgb-lcd-shield
Die Ansteuerung von Aktoren – das adafruit Motor Shield V2
Motoren und andere Aktoren können nicht direkt an einen Ausgang eines Mikroprozessors angeschlossen werden. Um hohe Ströme zu schalten, kommen Motortreiber zum Einsatz. An dieses Board können vier Gleichstrommotoren mit einem maximalen Strom von je 1,2 A betrieben werden. Zusätzlich können auch noch zwei Modellbau-Servos angeschlossen werden.
Auch dieses Shield kommuniziert mit dem Arduino Board über den I2C Bus. Vier Motortreiber würden beim direkten Anschluss an einen Mikrokontroller 12 Pins belegen. Von den 14 I/O Pins des Arduino Boards wären also nur noch 2 Pins zum Anschließen anderer Bauteile frei.
Ein gleichzeitiger Anschluss eines Displays, mehrerer Taster und von vier Motortreibern direkt an die I/O Pins des Arduino Boards wäre also gar nicht möglich!
Detaillierte Informationen über dieses Shield sind unter folgender Adresse zu finden: https://learn.adafruit.com/adafruit-motor-shield-v2-for-arduino