Modellierung und Simulation - Arduino Support Package für Simulink

Aus HSHL Mechatronik
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Autor: Prof. Dr.-Ing. Schneider
Termin: 11.06.2026

Einleitung

Die Arduino-Entwicklungsboards können nicht nur mit der eigenen Arduino-Software pro- grammiert werden. Die Programmierung ist sogar mit MATLAB und Simulink möglich. Dazu siehe z.B. folgende Videos/Webinare von der Firma The MathWorks:

Das Simulink® Support Package für Arduino®-Hardware bietet Ihnen die neueste modellbasierte Designtechnologie, um eingebettete Systeme auf Arduino zu erstellen, von der Simulation bis zur Implementierung.

Inhalt

  • Automatisierte Erstellung, Bereitstellung und Ausführung
  • Bibliothek mit Simulink-Blöcken für Arduino-Peripheriegeräte wie ADC, PWM, Seriell, I2C, SPI
  • Kommunikation mit Hardware im Normalmodus-Simulationsmodus mithilfe des verbundenen E/A-Modus
  • Echtzeit-Parameterabstimmung und Signalerfassung mithilfe des externen Modus
  • Beispiele mit Fokus auf verschiedene Anwendungsbereiche wie Steuerungssysteme, Robotik, Signalverarbeitung, IoT
  • Anleitung zum Erstellen eines benutzerdefinierten Simulink-Blocks für Gerätetreiber für die Arduino-Bibliothek
  • Codeüberprüfung und -validierung mit Processor-In-the-Loop (PIL) mithilfe von Embedded Coder®

Dokumentation

Funktionen

Weitere Informationen zu den unterstützten Arduino-Boards und anderen Funktionen finden Sie unter - Arduino-Support von Simulink.

Beispiel LED

  • Besorgen Sie sich die hier aufgeführte notwendige Hardware und Messtechnik.
  • Installieren Sie MATLAB/Simulink auf Ihrem PC.
  • Nehmen Sie das Beispiel in Betrieb.
  • Starten Sie Simulink und nutzen Sie den Blocksatz mit Simulink Support Package for Arduino Hardware.
  • Wählen Sie die Hardwareplattform Arduino Uno aus.
  • Verwenden Sie Model & Tune , um Ihre Parameter im laufenden Betrieb zu variieren und die Daten mit Scope oder Display live anzuzeigen.
  • Variieren Sie die Blinkfrequenz von 2 Hz auf 1 Hz und 0,5 Hz.

Tutorial

Bringen Sie die LED auf dem Arduino (PIN 13) zum Pulsieren. Geben Sie in MATLAB® diesen Befehl ein: 

openExample('arduino/GettingStartedWithArduinoRHardwareExample','supportingFile','arduino_gettingstarted')

Es öffnet sich eine umfangreiche Beispiel in Simulink. Wählen Sie Ihre Hardware aus (z. B. Arduino Uno), steuern Sie Pin 13 an und drücken Sie Build, Deploy & Start.

Aufgaben

Aufgabe 9.1

Bringen Sie die LED auf dem Arduino (PIN 13) zum Blinken. Geben Sie in MATLAB® diesen Befehl ein: 

 openExample('arduino/GettingStartedWithArduinoRHardwareExample','supportingFile','arduino_gettingstarted')

Es öffnet sich eine umfangreiche Beispiel in Simulink. Wählen Sie Ihre Hardware aus (z. B. Arduino Uno), steuern Sie Pin 13 an und drücken Sie Build, Deploy & Start

Aufgabe 9.2

Eine LED auf dem Steckbrett soll blinken. Nutzen Sie einen 220 Ω Vorwiderstand zur Strombegrenzung.

Aufgabe 9.3

Zwei Leuchtdioden sollen abwechselnd blinken. Nutzen Sie einen 220 Ω Vorwiderstand je LED zur Strombegrenzung.

Aufgabe 9.4

Eine LED soll pulsierend heller und dunkler werden. Dimmen Sie die LED mittels PWM. Nutzen Sie hierfür einen Sinusgenerator.

Aufgabe 9.5

Lesen die die Stellung des Potentiometers ein.

Aufgabe 9.6

Dimmen Sie die LED mittels Potentiometer (0 %..100 %).

Aufgabe 9.7

Werten Sie Ihr Modell

  • einem Header,
  • der Pinbelegung,
  • Signalnamen
  • und hilfreichen Kommentaren

auf.

Beispiel: Regeln für Simulink-Modelle


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