ARDUINO anwenden

http://sites.prenninger.com/arduino-uno-r3/arduino-anwenden

http://www.linksammlung.info/

http://www.schaltungen.at/

                                                                                           Wels, am 2014-11-06

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~015_b_PrennIng-a_arduino.uno.r3-arduino.anwenden (xx Seiten)_1a.pdf




UNTEN die Übersetzung ins deutsche der 2. englische Ausgabe 2013 siehe OBEN
MCU verstehen und anwenden
Mit diesem neuen Buch erweitern Sie Ihre Mikrocontroller-Kenntnisse.

Mikrocontroller verstehen und anwenden  € 42,-  (Buch vorh.)

Schnell und einfach mit Arduino und Elektor-Shield


Clemens Valens, Elektor-Verlag
dazu elektor Leiterplatte 12009-11 als Shield notwendig
ISBN: 3-89576-296-3, 350 Seiten
1. Auflage 2014-08-25 (deutsch)
14x21x2cm, kartoniert

www.polyvalens.com
Ist eine Übersetzung der 2. englische Ausgabe von 2013, tadellose übersetzt von Kurt Dietrich.
fritz prenninger
P.S Was bei elektor nicht immer so ist.


http://www.elektor.de


Klappentext:    
http://de.wikipedia.org/wiki/Klappentext

Mit diesem Buch erweitert der Leser seine Mikrocontroller-Kenntnisse auf Grund eigener Erfahrungen und Erfolgserlebnisse
und wird dazu noch ganz nebenbei in die Welt des ARDUINO UNO R3 und seiner Entwicklungsumgebung eingeführt.
Am Ende dieses vergnüglichen und fast spielerischen Lehrgangs (na ja) stellen Begriffe wie I/O, Speicherplatz, Interrupts, Kommunikationsstandards,
A/D-Konverter (und vieles mehr) keine Geheimnisse mehr dar und der Leser ist in der Lage, auch andere Mikrocontroller zu programmieren.
Mit anderen Worten: ein erstes Mikrocontroller-Buch mit Happy End. Sofern man Elektronik-Kenntnisse hat

Dieses Buch ist für Sie geeignet, wenn Sie Anfänger auf dem Gebiet der Mikrocontroller sind, als Arduino-User
bzw. -Enthusiast Ihre Kenntnisse vertiefen möchten, Elektronik studieren oder als Lehrer inspiriert werden möchten.

Neues Konzept:
Dieses Buch überrascht mit einem völlig neuen Konzept an Schaltungsbeispielen:
Mit speziellen Arduino-Anwendungen vertreiben Sie störende Freunde und Familienmitglieder sicher und zuverlässig aus Ihrer Umgebung
und machen so Schluss mit lästigen gesellschaftlichen Verpflichtungen, so dass Sie in Zukunft Ihre komplette Freizeit nur noch der Programmierung von Mikrocontrollern widmen können.

Originelle Anwendungsbeispiele
Geringe Hardware-Kosten
Freie und offene Software (Open Source)


Alle gezeigten Programme können kostenlos von der Elektor-Website heruntergeladen werden.

Artikel-Nr.: 16241
Seitenzahl: 392
Autor: Clemens Valens
ISBN: 3-89576-296-3
Format: 14 x 21 cm (kart.)

Inhalt-Mikrocontroller verstehen und anwenden
~706_c_elektor-x_Mikrocontroller verstehen und anwenden - Inhaltsverzeichnis_1a.pdf  (200kB)

Software-Mikrocontroller verstehen und anwenden
~706_c_elektor-x_Mikrocontroller verstehen und anwenden - Software_1a.zip            (24,5MB)

706_c_elektor-x_Mikrocontroller verstehen und anwenden - Inhaltsverzeichnis_2a.xls
706_c_elektor-x_129009-11  Mikrocontroller verstehen und anwenden - sketches_1a.zip



704_d_elektor-x_129009-11  Mastering Microcontrollers - Helped By Arduino UNO rev.3 (Bauteile-Liste)_1a.pdf
704_d_elektor-x_129009-11  Mastering Microcontrollers - Helped By Arduino UNO rev.3 alle sketches_1a.zip
706_c_elektor-x_129009-11  Mastering Microcontrollers Helped By Arduino - sketches_1a.zip
706_c_elektor-x_129009-11  Mikrocontroller verstehen und anwenden - Sketches_1a.zip



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Englischsprachiges ORIGINAL

polyValens

Mastering Microcontrollers Helped by Arduino
2. englische Ausgabe 2013



http://www.polyvalens.com/book/?page_id=15

The datasheets of the semiconductors and modules (PDF)

http://www.polyvalens.com/book/
http://www.elektor.de/arduino




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Schnell und einfach mit ARDUINO UNO R3 und elektor-Shield 129009-11


Arduino Uno Rev. 3   € 24,75




Elektor-Shield 129009-11    € 4,95
Diese Platine gehört zum Buch "Mikrocontroller verstehen und anwenden"


Universal-Shield für alle Experimente des BUCHes

Mit dieser Platine können Sie die meisten im Buch "Mikrocontroller verstehen und anwenden" beschriebenen Schaltungen aufbauen.
Eine detaillierte Beschreibung der Platine finden Sie in Kapitel 11.



#include <LiquidCrystal.h>



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ARDUINO UNO Rev.3  Entwicklungsboard
http://arduino.cc/en/pmwiki.php?n=Main/arduinoBoardUno
http://arduino.cc/de/uploads/Main/Arduino_Uno_Rev3-schematic.pdf
http://www.exp-tech.de/Mainboards/Arduino-Uno-R3.html
http://www.watterott.com/de/Arduino-Uno
http://www.pololu.com/product/2191/resources
https://www.sparkfun.com/products/11021
http://www.adafruit.com/blog/2012/05/25/handy-arduino-r3-pinout-diagram/
http://www.hobbytronics.co.uk/arduino-uno-r3
http://www.arduino-tutorial.de/


Schematics for Breakout Examples
http://breakoutjs.com/
704_d_fritzing-x_Schematics for Breakout Examples (Arduino UNO)  - fritzing schematics.pdf
http://breakoutjs.com/examples/schematics.pdf
http://breakoutjs.com/download/
https://github.com/soundanalogous/Breakout




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Die Universal-Platine elektor-Shield 129009-11
Metallfilm-Widerstand 0,25W / 2%
je10x 100R  220R 330R
je10x 1k  2,2k  680k 10k 1M
4x Trimmer 10k
1x Potentiometer 10k

Dioden
16x Dioden 1N4148 (100mA)  1N4001 (1A 100V) 
3x Schottky-Diode 1N5819 (1A 40V)
3x Referenz-Diode 3,3V

LEDs
16x LED low current 5mm rot
16x LED low current 5mm  grün
1x 4x4 LED-Matrix-Display weiß
1x IR-LED IR-Emitter 875nm  z.B.  HP HDSL-4230 (HP)

Transistoren (BJT)
3x Bipolar Transistor BC547C  BC337
4x Klein-Leistungs-Transistor BD139
4x N-Channel Enhancement Mode Field Effect Transistor - MOSFET Transistor  BS170
Leistungstransistoren (MOSFET)
2x 100V Single N-Channel HEXFET Power MOSFET  IRL540
2x 30A, 50V, 0.040 Ohm, N-Channel Power. MOSFET  BUZ11

Op-Amp
1x OpAmp 1-fach uA741
1x OpAmp 2-fach
1x OpAmp 4-fach LM324
1x ATMEL Mikrocontroler IC ATmega328p
Anzeige
1x LCD Display 2x16 mit HITACHI HD44780 driver  http://arduino.cc/en/Tutorial/LiquidCrystalDisplay

Mech. Bauteile
1x ResetTaste
2x DruckTasten
1x 4x4 Matrix-Keypad
1x Impulsgeber Hopt & Schuler-Drehimpulsgeber der Serie Digiswitch 724-  CONRAD Best.-Nr. 705538-62
1x Drehimpulsgeber 5 V/DC 0.01 A Schaltpositionen 30°/360° DDM Hopt & Schuler 427-021101AL001
1x Summer, Buzzer / Speaker  5V 2..4kHz  Typ: F/QMBIII
1x 9V Transistor-Batterie-Clip
1x Hohl-Stecker 2,1mm


Aktoren
1x ECM-Mikrofon mit Vorverstärker,
1x Infrarotsensor, IR-Sensor MLX90614AAA (5,0V) oder MLX90614BAA (3,3V)
1x Lautsprecher 150 Ohm
1x Rel. 5V/180 Ohm
1x DC-Motor 5V

Sensoren
1x Fotowiderstand, LDR05
1x IR-Empfänger axial bedrahtet 36 kHz 950nm Vishay TSOP4836  (TSOP1736) mit PPM-Codierung
CONRAD 171107-62
1x Temperatursensor (Feuermelder) DS1820   DS18S20  oder  DS18B20
1x Feuchtigkeitssensor  Hygrometer / Thermometer-IC  Fa. Sensirion SHT11  (I2C-BUS)
1x Drucksensor, Barometer-IC Fa. Hope RF  Typ: HP03s
1x DCF77 Empfänger-Modul  DCF-2  ELV. Best.-Nr. 68-091610
1x GPS-Empfänger mit NMEA-0183A-Dekoder
Freescale-Drucksensor  15..115 kPa, MPX 4115A, http://www.freescale.com/files/sensors/doc/data_sheet/MPX4115.pdf


1x Anschluss für die serielle Schnittstelle,
1x Analogeingang gefiltert
1x Stromausgänge geschaltet

Die meisten Funktionen können gleichzeitig verwendet werden.

https://github.com/
http://www.elektor.de/mcu-verstehen-anwenden






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Halbleiter-Hersteller Links
http://www.precisionlogicinc.net/manufacturers



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704_d_elektor-x_Mikrocontroller verstehen und anwenden (Software)_1a.zip

Kapitel 5 -  bis Kapitel  11 -

706_c_elektor-x_Mikrocontroller verstehen und anwenden – Inhaltsverzeichnis_2b.xls  NEU

_1a.xls  alt UNTEN

Kapitel Bezeichnung Seite Sketch *.ino
Bauteile pin-Belegung
0. Inhalt



1. Schnelle Hilfe am Anfang 11


1.1 Software Installation 11


1.2 Hardware Installation 11


1.2.1 Windows 13 FTDI USB Driver


1.2.1.1 mit FTDI-Chip (Uno, Mega 2560 oder neuere Version) 13


1.2.1.2 mit FTDI Chip (Duemilanove, Nano, Diecimila, usw.) 13


1.2.1.3 Portnummer unter Windows herausfinden 14


1.2.2 Mac OS X 15


1.2.2.1 ohne FTDI chip (Uno, Mega 2560 oder jünger) 15


1.2.2.2 mit FTDI-Chip (Duemilanove, Nano, Diecimila, usw.) 16


1.2.3 Linux 16


1.3 Hello World 16



Universal-Print elektor-Shield 129009-11 18 Leiterplatte §
elektor-Shield 129009-11
2. Einführung 19


2.1 Es klopft an der Tür 19


2.2 Wohin gehen wir? 20



Universal-Platine elektor-Shield 129009-11 22


3. Kennen Sie Ihren Mitspieler? 23


3.1 Eine kurze Geschichte der Mikrocontroller 23


3.2 Schönes Gehäuse, doch was ist drin? 25


3.2.1 Der Prozessor 25


3.2.2 Der Oszillator 26


3.2.3 Speichereinheit 26


3.2.4 Interrupts 27


3.2.5 Eingabe/Ausgabe-Ports 28


3.2.6 Analog/Digital Wandler 29


3.2.7 Digital/Analog Wandler 29


3.2.8 Module zur Datenübertragung 31 I2S IrDA  JTAG  SATA  LIN CAN Microwire
§ I2C TWI SPI USB Ethernet 1-Wire UART
3.2.9 Zeit-Management 32


3.2.10 Sonstige Peripheriegeräte 33


3.3 Tools 33


3.3.1 Programmierung 34


3.3.2 Ein Programm in die MCU laden 37


3.3.3 Debugging 38


4. Auf italienische Art 41


4.1 Auf drei Beinen steht man besser 41


4.2 Hardware, Software, Kundennähe 43


4.3 Die Zutaten 45



ARDUINO UNO Rev.3 Print 46



ARDUINO UNO Selbstbau-Board mit ATMEL ATmega328p 49
§ Schaltbild
4.4 Die Arduino-IDE 1.0.5-r2 50


4.4.1 Datei-Menü (Arduino-IDE) 51


4.4.2 Edit-Menü (Arduino-IDE) 54


4.4.3 Sketch Menü (Arduino-IDE) 56


4.4.4 Tools Menu (Arduino-IDE) 57


4.4.5 Hilfe-Menü (Arduino-IDE) Bootloader installieren 58


4.4.6 Tabs (Arduino-IDE) 59


4.5 Service 60


4.5.1 Pin-Nummern 60


4.5.2 Der Boot-Loader 61



Verbindungsprotokoll STK500 62


5. Elementare Programmstrukturen 63


5.1 Richtiger Umgang mit Funktionen 64


5.2 Setup und loop 66


5.3 Einfacher geht’s nicht 67
§ ATmega328p 16MHz
5.4 Eine Frage des Formats 69


5.5 Kommentare 69


5.6 Blinkende Lichter 70




71 blink 1.ino § LED pin-D13


71 blink 2.ino § LED pin-D13
5.7 Los geht’s 72


5.8 Wenn und dann und andernfalls 73


5.9 Troubleshooting 77


6. Digitale Signale: Alles oder Nichts 79


6.1 Ein Überraschungsprogramm 79




80 key 1.ino § Taster pin-D8 LED pin-D13
6.2 Weitere Überraschungen 82 key 2.ino § Taster pin-D8 LED pin-D13


82 key 3.ino § Taster pin-D8 LED pin-D13
6.3 Das Matrix Keyboard 84




85 key matrix 1.ino § 4 Taster pin-D4..D7
6.4 Vom Multiplexing zum Charlieplexing-Verfahren 86




87 Charlieplexing.ino § 4 Taster 4x1N4001 pin-D8..D10


89 Charlieplexing.ino § 6 Taster 6x1N4001 pin-D8..D10
6.5 Schleifen 90


6.6 Das Märchen von den drei Schleifen 90


6.6.1 Tausendmal und mehr: Die for-Schleife 91


6.6.2 while 92


6.6.3 do-while 94


6.7 Mehr Tasten 95 key matrix 2.ino § 4x4 Matrix-Keypad pin-D2..D9
6.8 Ghost (key) Busters 97


6.9 Tabellen 99




100 key matrix 3.ino § 4x4 Matrix-Keypad 16x1N4148 pin-D2..D9
6.10 LED Mini-Display 102 LED matrix 1.ino § 4x4 LED Matrix-Display
6.11 Matrix-Kino 105




106 LED matrix 2.ino § 4x4 LED Matrix-Display (Buchstaben-Anzeige)
6.12 Ein bisschen Schummeln 109



Gedanken-Spiel 113 money game.ino § 4x4 Matrix-Keypad 4x4 LED Matrix-Display
6.13 Schreibweisen und Notationen 118


6.14 Null ist nicht Nichts 119


6.15 Schneewittchens Apfel 120


6.16 Der Kern 122


6.17 Ein nützlicher Trick 124 toggle.ino § LED pin-D13
7. Analoge Signale: Weder schwarz noch weiß 127


7.1 Digital Switchover 127


7.1.1 Konvertierung von Datentypen 130 voltmeter.ino § AE pin-A0 10bit 5mV..5,0V
7.1.2 Ein wenig gerechnet und viel präsentiert 132 multichannel voltmeter.ino § 6AE pin-A0..A5 (ARDUINO-IDE Serial-Monitor – rechts oben)
7.1.3 Ein Tipp 133


7.1.4 A/D-Wandler-Referenzspannungen 133


7.2 PWM versus D/A-Wandler 134


7.3 Mess- und Regeltechnik 136 dimmer.ino § Pot.10k pin-A0 LED pin-D11
7.3.1 Motor Treiber 137




141 motor test 1.ino § H-Brücke pin-D9 & D10 IRF9630 BC547
7.3.2 Messung der Sprungantwort 142 motor test 2.ino § Pot.10k pin-A0 H-Brücke pin-D9 & D10 IRF9630 BC547


143 motor test 3.ino § Pot.10k pin-A0 H-Brücke pin-D9 & D10 IRF9630 BC547 LED pin-D13
7.3.3 Zusammengesetzte Bedingungen 146


7.3.4 Der PID Regler 147




149 non working PID controller.ino § Pot.10k pin-A0 H-Brücke pin-D9 & D10 IRF9630 BC547
7.3.5 Das digitale Filter 151


7.3.6 Dynamisches Duo 151




153 PID controller.ino § Pot.10k pin-A0 H-Brücke pin-D9 & D10 IRF9630 BC547
7.3.7 Nerd-Ecke 157


7.3.8 Was liegt an (der Schnittstelle)? 158


7.4 Entspannung mit dem Misophon 158




161 misophone.ino § 1MOhm Hautwidwerstand pin-A0 uA741 Ls150Ohm pin-D9
7.5 Ein bisschen C++ 163


7.6 Das „no“ in Arduino 166




167 Chip thermometer.ino § Arduino On-chip Temperatur-Sensor
7.7 Aus analog mach digital 168


8. Kommunikation: Kunst und Wissenschaft 173


8.1 Daten-Visualisierung 175


8.1.1 Anschluss eines Flüssigkristall-Displays 176




178 LCD.ino § LCD-Display 2x16 mit HITACHI HD44780 driver
8.2 Zwei Arten der seriellen Kommunikation 179


8.2.1 Asynchron 179


8.2.2 Synchron 180


8.3 RS-232 oder serielle Schnittstelle? 181


8.3.1 Ein paar Feinheiten 183




184 the difference between write and print.ino § LCD-Display 2x16 mit HITACHI HD44780 driver
8.3.2 Verkettung von Zeichen 185




186 Serial.find.ino § GPS-Empfänger mit NMEA-0183A-Dekoder


187 read nmea sentence.ino § GPS-Empfänger mit NMEA-0183A-Dekoder
8.3.3 Neues im Sketch 189




190 read nmea sentence 2.ino § GPS-Empfänger mit NMEA-0183A-Dekoder
8.3.4 Ein NMEA-0183A-Decoder 192 read nmea sentence 3.ino § GPS-Empfänger mit NMEA-0183A-Dekoder
8.3.5 Vom String zur Zahl 195


8.3.6 Bitte wenden 197




202 gps inverter.ino

8.3.7 Schluss mit Strings 204


8.4 Zweidrahtverbindungen 204
§ TWI I2C
8.4.1 I²C, TWI und Arduino 206
§ Wire.h
8.4.2 Atmosphärischer Drucksensor 207
§ Fa. Hope RF HP03 300..1100mbar


210 HP03 temperature & pressure sensor.ino

8.5 Verbindungen mit drei und vier Leitungen 215


8.5.1 Verbesserter Grafik-Display-Treiber 217




218 uint8_t_i.ino

8.5.2 Feuchtesensor Fa. Sensiron 221
§ SHT11


222 SHT11_CMD_read_temperature

8.6 Alle zusammen 228 weather 3.ino § SHT11 (SHT10 & SHT15)
8.7 Ohne Arduino 232


8.8 Pointer 233


8.9 Wussten Sie schon ...? 238


9. Die Uhr tickt 241


9.1 Hier ist Radio Frankfurt 241


9.1.1 DCF77 242




244 DCF77 polling pulse measuring 1.ino § DCF77 Empfangs-Modul
9.2 Von Bits zu Sekunden 245




246 DCF77 polling pulse measuring 2.ino § DCF77 Empfangs-Modul
9.3 Decodierung eines Bit-Strings 249 DCF77 polling pulse measuring 3.ino § DCF77 Empfangs-Modul
9.3.1 DCF77 Decoder 250


9.4 Millis und Micros, zwei kleine Funktionen 254


9.5 PWM 255


9.5.1 Zwei Arten von PWM 255


9.6 Meister der Zeit 256



Bessel-Bandpassfilter 259


9.6.1 DCF77 Sender 260




262 DCF77 transmitter.ino § nur eine DCF77 Antenne notwendig
9.7 Netz-Antenne 266
§ DCF77-Sender über 230Vac BC337
9.8 IR-Fernsteuerung 268


9.8.1 Wie viele haben Sie? PPM-Codierung 270




272 guess IR format.ino § TSOP1736 TSOP34836 36kHz
9.9 Raus oder Weiter 274


9.10 Multiplizieren vor Dividieren 275


9.11 Struct und Union 276


9.11.1 struct 276


9.11.2 union 277


9.11.3 typedef 277


9.12 Ist es ein Bild? Sind es Daten? Es ist Superfile! 278


9.12.1 Das SVG Dateiformat 279




280 export IR pulses to SVG file.ino § IR-Fernbedienungs-frame im NEC-1-Format in einer SVG-Datei
9.13 Kommunikationsprotokolle 284


9.13.1 Das NEC-1 Protokoll 284 decode NEC IR RC protocol.ino

9.14 Gehe direkt zum Ziel 289


9.15 Auf Sendung 291


9.15.1 Pulsfolgen 292


9.15.2 Ende der Pulsfolge 296 carrier 38000.ino

9.15.3 Flüchtige Momente einfangen 296


9.16 Spielverderber 298 sound detector.ino § ECM BC547 TSOP34836 IR-LED
9.17 Zusammenfassung 304


9.17.1 Normalmodus 304


9.17.2 CTC Modus 304


9.17.3 Capture Modus 305


10. Interrupts: Die Büchse der Pandora 307


10.1 Mein erster Interrupt 308


10.1.1 Timer/Counter 0 308 interrupts 1.ino

10.1.2 Erzeugung eines 1-kHz-Signals 309 interrupt 2.ino § LED pin-D13
10.2 Makros 311


10.2.1 Vektoren 312


10.3 Flaschenpost 316 interrupt 3.ino § LED pin-D13
10.4 Außer Kontrolle 317




318 interrupt 4.ino § LED pin-D13
10.5 Interrupt-Request-Pins 320


10.5.1 Wir bauen ein Flip-Flop 321 interrupt 5.ino § LED pin-D13 SET pin-D2 RESET pin-D3
10.6 Ein Interrupt zu viel 322


10.6.1 Der Stack 323


10.7 Multiplexen von Interrupts - A: Theorie 324


10.7.1 Multiplexen von Interrupts - B: Praxis 325 interrupt 6.ino

10.8 Es lebe der Drehwinkelgeber 328 rotary encoder.ino § Impulsgeber-Poti pin-D8..D12
10.9 Was geschieht beim Reset 334


10.9.1 POR, BOR und BOD 335


10.10 Rollentausch 336


10.10.1 Quälgeist 336




338 buzzer 1.ino § LDR05 pin-A3 Buzzer pin-D11
10.11 La Cucaracha 340


10.11.1 Das 1-Draht-Protokoll 343




344 cucaracha.ino § LDR05 pin-DA3 Buzzer pin-D12 Temp. DS18B20
10.12 Feuer! 348
§ DS1820 pin-D3..D5
10.12.1 Der SMBus 349




351 fire detector.ino § IR-Sensor MLX90614
11. Schaltungen und Übungen 355
§ mit dem elektor-Shield 12009-11
11.1 Einführung 355


11.1.1 Ein Format für alles 355


11.1.2 Auf geht’s! 356


11.2 LED-Dimmer 356



elektor-Shield 12009-11 v1.3 Schaltbild 357 Schaltbild


11.3 Motor-Treiber 359
§ IRL540 Rel.5V DC-Motor Poti.10k
11.4 Misophon-Update 360
§ 1M Ohm Hautwiderstand Buzzer
11.5 Daten sichtbar machen 362 misophone revisited.ino § Poti.10k LSD 2x16
11.6 GPS Experimente 364
§ GPS-Empfänger Poti.10k
11.7 Barometer 365
§ Luftdruck-Sensor MPX4115A Poti.10k
11.8 Feuchtigkeits- und Temperaturmesser 368
§ SHT11 Poti.10k
11.9 DCF77-Empfänger 370
§ DCF77 Modul Poti.10k
11.10 DCF77-Sender 371
§ DCF77-Antenne
11.11 Infrarot-Empfänger 372
§ TSOP34836
11.12 Infrarot Sender 374
§ IR-LED
11.13 Spielverderber 375
§ ECM BC547C LED TSOP34836
11.14 Quälgeist 377
§ LDR05 Buzzer
11.15 La Cucaracha in “Stereo” 378
§ LDR05 IRL540 1N5819 DS18B20
11.16 Feuermelder 380
§ MLX90614 IRL540 1N5819 Rel. 5V
11.17 Bonus 381


12. Programm-Liste 383


13. Bilder-Liste. 384


14. Tabellen-Liste 392







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TPS  Die Tastenprogrammierbare Steuerung


Die „Tastenprogrammierbare Steuerung“ (TPS) kennt nur relativ wenige Befehle, die sich leicht erlernen lassen und die mithilfe der Tasten in den Controller programmiert werden. Eine Änderung des Programms ist jederzeit und ohne besondere Hilfsmittel möglich. Das System eignet sich besonders für kompakte Anwendungen im Bereich Messen, Steuern und Regeln. Viele Aufgaben sind mit diesem System bereits vollwertig lösbar. Dazu kommt, dass Sie den Mikrocontroller nach erfolgreicher Programmierung in eigene Schaltungen einbauen können.

TPS-Handbuch
Das Experimentierhandbuch Teil 1: Grundlagen
300_d_CONRAD-x_FRANZIS-Lernpaket - Mikrocontroller programmieren § HT46F46 (23 Seiten)_1a.pdf
http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/TPS/HandbuchTPS.htm




Das Experimentierhandbuch Teil 2: Anwendungen
300_d_CONRAD-x_FRANZIS-Lernpaket - Mikrocontroller programmieren § HT46F46 (18 Seiten)_1a.pdf
http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/TPS/HandbuchTPS2.html


http://www.elektronik-labor.de/Projekte/TPS7.html

http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/TPS/TPS0.html
http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/Lernpakete.html
http://www.elektronik-labor.de/Projekte/Projekte.html
http://www.elektronik-labor.de/Literatur/Literatur.html
http://www.elektronik-labor.de/index.html

Tastenprogrammierbare Steuerung - FAQ

http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/TPS/TPS13.html


 www.b-kainka.de
 
  www.elexs.de 

www.autoteileprofi.de/ersatzteile-online/elektrik






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Mikrocontroller verstehen und anwenden – Lernpaket  € 19,95

TPS-Lernpaket Mikrocontroller verstehen und anwenden

http://www.elektronik-labor.de/Projekte/TPS7.html


, 3 Comments

Conrad bietet für ein bisschen Geld verschiedene Lernpakete. Unter anderem gibt es da das Lernpaket “Mikrocontroller verstehen und anwenden“, welches mit dem “Profi-Siegel” gekennzeichnet ist. Dieses Lernpaket im Wert von 29,95€ habe ich mir mal angeschaut.

Die Schachtel ist recht dünn und nicht gerade sehr schwer, was aber nicht bedeutet, dass hier nicht sämtliche Zaubereien drin versteckt sein können!

Beschreibung

Es ist eine reizvolle und spannende Beschäftigung, Steuerprogramme selbst zu erstellen. Mit diesem Lernpaket müssen Sie dafür kein Experte sein. Die „Tastenprogrammierbare Steuerung“ (TPS) kommt mit relativ wenigen Befehlen aus, die sich leicht erlernen lassen und über eine Tastatur direkt in den Controller programmiert werden. Eine Änderung des Programms ist jederzeit und ohne besondere Hilfsmittel möglich. In diesem Lernpaket finden Sie dafür alles, was Sie brauchen.

Dieses System eignet sich besonders für kompakte Anwendungen in der Elektronik. Viele solcher Aufgaben sind damit vollwertig lösbar. Nach erfolgreicher Programmierung können Sie den Mikrocontroller in eigene Schaltungen einbauen und damit experimentieren. Das im Paket enthaltene Handbuch erklärt die Grundlagen und macht Sie systematisch mit allen technischen Details vertraut. So steigen Sie Schritt für Schritt immer tiefer in die faszinierende Welt der Mikrocontroller ein.

Experimente: Wechselblinker · Binärzähler · PWM-Ausgabe · Analog-Digitalwandler · Zufallsgenerator · Impulslängenmessung · Rechnen mit Variablen · Sprünge und Verzweigungen · Zählschleifen · Logische Grundfunktionen · Dämmerungsschalter · Zweipunktregler · LED-Dimmer · Morseprogramm · Start/Stop-Zeitmesser · Zahlenschloss.


Inhalt

Breadboard
Batteriefach 3 * AA
Draht
HT46F47 mit TPS-Firmware    http://www.datasheet4u.com/share_search.php?sWord=HT46F47
3 Tastschalter
4 LEDs 5 mm, rot
1 LED 5 mm, grün
1 LDR
3 Scheibenkondensatoren 100 nF
1 Elko 47 µF
5 Widerstände 2,2 k
1 Widerstand 10 k
1 Widerstand 27 k
2 Widerstände 100 k

1 9V Transistor-Batterie-Clip
1 Hohl-Stecker 2,1mm

300_d_CONRAD-x_192286-62 LERNPAKET MIKROCONTROLLER PROFI § HT46F46_1a.pdf

Technische Daten zum Mikrocontroller


Mikrocontroller: HT46F47
Taktfrequenz: 2 MHz
Internes EEPROM: 128 Bytes
Spannungsversorgung Vcc: 2,2 V bis 5,5 V
Stromaufnahme: 1 mA bei 4,5 V
4 Ausgangsports: belastbar bis 10 mA
1 PWM-Ausgang: Belastbar bis 10 mA
4 Eingangsports: Ruhezustand 1
2 analoge Eingänge: 0 V …5 Vcc
2 Tasteneingänge: Ruhezustand 1


Das eigentliche Lernpaket

Das Lernpaket ist in sieben Stufen aufgeteilt, wobei man in den ersten sechs Stufen schon vorgefertigte Funktionen nutzt und in der siebte Stufe dann den Mikrocontroller selbst “programmieren” kann. Hierbei wird nicht wirklich erklärt wie man die Sachen zusammen steckt, hier muss man Vorkenntnisse mitbringen! Deswegen hat das Lernpaket wahrscheinlich auch ein “Profi”-Siegel.


In der ersten Stufe würde beispielsweise die LED 1 (ganz rechts) leuchten, dieser Zustand würde 500 Millisekunden anhalten, dann würde die LED 8 (ganz links) leuchten, dieser Zustand würde 500 Millisekunden anhalten und es würde wieder auf die erste Funktion springen (also eine Endlosschleife).

 

In der zweiten Stufe wird einem dann gezeigt, dass der Mikrocontroller auch rechnen kann! Hier baut man einen 4-Bit Addierer. Dieser zählt in Binär von 0 bis 15 mit jeweils 100 Millisekunden Pause pro Rechnung.

 

In der vierten Situation kommt man zur Verwendung des LDR (Light Dependent Resistor – dies ist ein Widerstand der seine Werte je nach Lichtstärke und Farbe ändert). Dieses Beispiel zeigt jedoch eigentlich eine Konvertierung von einem Analogen in ein Digitales Signal.

 

Das Finale

Am Ende kommt man dann endlich mal dazu seinen Mikrocontroller selbst zu “programmieren”.
Auf der letzten Seite der Anleitung findet man eine Befehlstabelle um den Mikrocontroller mit den 2 Tasten zu “programmieren”. Hierbei drückt man die obere rechte Taste (Reset) und gleichzeitig die untere rechte Taste (S2), danach lässt man Reset los und hält S2 noch 2 Sekunden gedrückt. Die LED fängt dann das blinken an und man kann im Hexadezimal durch eine Kombination von Befehl und Daten verschiedene Funktionen einbauen.


Befehlstabelle

Hier gibt es dann auch noch mal die Befehlstabelle, hier könnt ihr alle möglichen Befehle sehen, die ihr über die Knöpfe einprogrammieren könnt.


1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

B

C

D

E


Port=

Wait

Jump -

A=

… =A

A= …

A= …

Page

Jump

C*

D*

Skip if …

Call

Ret

0

0

1 ms

0

0




0

0

0

0


0


1

1

2 ms

1

1

B=A

A= B

A=A+1

1

1

1

1

A>B

1


2

2

5 ms

2

2

C=A

A=C

A=A–1

2

2

2

2

A<B

2


3

3

10

3

3

D=A

A=D

A=A+B

3

3

3

3

A=B

3


4

4

20

4

4

Dout=A

A=Din

A=A–B

4

4

4

4

Din.0=1

4


5

5

50

5

5

Dout.0=A.0

A=Din.0

A= A*B

5

5

5

5

Din.1=1

5


6

6

100

6

6

Dout.1=A.0

A=Din.1

A=A/B

6

6

6

6

Din.2=1

6


7

7

200

7

7

Dout.2=A.0

A=Din.2

A=A And B

7

7

7

7

Din.3=1

7


8

8

500

8

8

Dout.3= A.0

A=Din.3

A=A Or B


8

8

8

Din.0=0

8


9

9

1 s

9

9

PWM=A

A=AD1

A= A Xor B


9

9

9

Din.1=0

9


A

10

2 s

10

10


A =AD2

A=Not A


A

A

A

Din.2=0

A


B

11

5 s

11

11





B

B

B

Din.3=0

B


C

12

10 s

12

12





C

C

C

S1=0

C


D

13

20 s

13

13





D

D

D

S2=0

D


E

14

30 s

14

14





E

E

E

S1=1

E


F

15

60 s

15

15





F

F

F

S2=1

F




TPS-Lernpaket

Mikrocontroller verstehen und anwenden


300_d_CONRAD-x_192286-62 LERNPAKET MIKROCONTROLLER PROFI § HT46F46 (46 Seiten)_1a.pdf

Die Reihe der Conrad-Lernpakete begann mit dem Conrad Basic-Lernpaket Elektronik und anderen Themen in der Basic-Reihe, ging über die Special-Reihe (Conrad Special-Lernpaket Digitale Elektronik u.a.) und wird nun mit der Profi-Reihe fortgesetzt. Das Conrad Profi-Lernpaket Mikrocontroller ist aus der Sicht dieser Einsteiger-Lernpakete ein Profi-Paket, weil es sich als einziges mit der Mikrocontroller-Programmierung beschäftigt. Trotzdem ist es ein sehr einfacher Zugang zur Mikrocontroller-Anwendung, den jeder schaffen kann. Insbesondere ist kein PC erforderlich, weil die Programmierung allein über die Tasten des Systems erfolgt.

Das Prinzip des TPS-Controllers ist einfach. Man hat vier digitale Eingänge E1 bis E4 und vier digitale Ausgänge A1 bis A4. Außerdem gibt es zwei analoge Eingänge AD1 und AD2 sowie einen quasi-analogen PWM-Ausgang. Ein Reset-Eingang mit einer angeschlossenen Reset-Taste setzt ein Programm an den Anfang zurück. Der Controller wird mit drei AA-Zellen mit ca. 4,5 V versorgt und kann in einem Bereich von 2,2 V bis 5,5 V arbeiten.


Technische Daten:
Mikrocontroller: HT46F47
Taktfrequenz: 2 MHz
Internes EEPROM: 128 Bytes
Spannungsversorgung Vcc: 2,2 V bis 5,5 V
Stromaufnahme: 1 mA bei 4,5 V
4 Ausgangsports: belastbar bis 10 mA
1 PWM-Ausgang: Belastbar bis 10 mA
4 Eingangsports: Ruhezustand 1
2 analoge Eingänge: 0 V ... Vcc
2 Tasteneingänge: Ruhezustand 1

Bauteile Im Lernpaket:
Steckboard
Batteriefach 3 * AA
Draht
HT46F47 mit TPS-Firmware
3 Tastschalter
4 LEDs 5 mm, rot
1 LED 5 mm, grün
1 LDR
3 Scheibenkondensatoren 100 nF, Raster 5mm
1 Elko 47 µF
5 Widerstände 2,2 k
1 Widerstand 10 k
1 Widerstand 27 k
2 Widerstände 100 k

 Die Befehlstabelle

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

A

B

C

D

E

 

Port=

Wait

Jump -

A=

 ... =A

 A= ...

  A= ...

Page

Jump

C*

D*

Skip if ...

Call

Ret

0

0

1 ms

0

0

 

 

 

0

0

0

0

 

0

 

1

1

2 ms

1

1

B=A

A= B

A=A+1

1

1

1

1

A>B

1

 

2

2

5 ms

2

2

C=A

A=C

A=A–1

2

2

2

2

A<B

2

 

3

3

10

3

3

D=A

A=D

A=A+B

3

3

3

3

A=B

3

 

4

4

20

4

4

Dout=A

A=Din

A=A–B

4

4

4

4

Din.0=1

4

 

5

5

50

5

5

Dout.0=A.0

A=Din.0

A= A*B

5

5

5

5

Din.1=1

5

 

6

6

100

6

6

Dout.1=A.0

A=Din.1

A=A/B

6

6

6

6

Din.2=1

6

 

7

7

200

7

7

Dout.2=A.0

A=Din.2

A=A And B

7

7

7

7

Din.3=1

7

 

8

8

500

8

8

Dout.3= A.0

A=Din.3

A=A Or B

 

8

8

8

Din.0=0

8

 

9

9

1 s

9

9

PWM=A

A=AD1

A= A Xor B

 

9

9

9

Din.1=0

9

 

A

10

2 s

10

10

 

A =AD2

A=Not A

 

A

A

A

Din.2=0

A

 

B

11

5 s

11

11

 

 

 

 

B

B

B

Din.3=0

B

 

C

12

10 s

12

12

 

 

 

 

C

C

C

S1=0

C

 

D

13

20 s

13

13

 

 

 

 

D

D

D

S2=0

D

 

E

14

30 s

14

14

 

 

 

 

E

E

E

S1=1

E

 

F

15

60 s

15

15

 

 

 

 

F

F

F

S2=1

F

 

Beispielanwendung: Ein Dämmerungsschalter

Ein Dämmerungsschalter soll das Licht einschalten, wenn die Umgebungshelligkeit unter einen bestimmten Grenzwert fällt. Wenn es heller wird, soll umgekehrt das Licht wieder ausschalten. Es sollte sichergestellt werden, dass das Licht auf der Grenze zwischen hell und dunkel nicht flackert. Das gelingt mit einer Hysterese, also einem gewissen Abstand der Einschalt- und Ausschalthelligkeit. Das hier vorgestellte Programm arbeitet nach den folgenden Regeln:

Wenn die Spannung an AD1 nicht größer als 5 ist, wird ausgeschaltet.
Wenn die Spannung an AD1 nicht kleiner als 9 ist, wird eingeschaltet.

Damit hat man einen mittleren Bereich, in dem keine Änderung des Ausgangszustands eintreten kann. Diese Lücke verhindert ein Flackern der LEDs.

0–5: LEDs aus
6–8: LEDs unverändert
9–15: LEDs an

Adresse

Befehl

Daten

Kommentar

00

1

0

LEDs 0000

01

4

5

A = 5

02

5

1

B = A

03

6

9

A = AD1

04

C

1

Skip if A>B

05

1

0

LEDs 0000

06

4

9

A = 9

07

5

1

B = A

08

6

9

A = AD1

09

C

2

Skip if A<B

0A

1

F

LEDs 1111

0B

3

A

Springe –10

10 45 51 69 C1 10 49 51 69 C2 1F 3A

Siehe auch:
TPS-Platine zum Franzis-Lernpakt Mikrocontroller programmieren
TPS-Grundlagen: Anwendungsbeispiele aus dem Handbuch
Video zur Eingabe von Programmen: http://youtu.be/Jo7aX1WqtD8
Video zur Verwendung von Binärzahlen: http://youtu.be/sGzcws8IdvA



Fazit
Ich persönlich finde das Lernpaket nicht so toll.

Ich finde das beigelegte Batteriefach sinnlos, deswegen habe ich auch einen weiteren Widerstand eingebaut und das Breadboard über die Steckdose in Betrieb genommen.

Außerdem fehlt durch das “programmieren” mit den Knöpfen ein bisschen das Feeling und schränkt auch mehr oder weniger die Benutzbarkeit ein.

Ich hätte mir gewünscht, dass hier ein zum Beispiel ein ISP beiliegt. Kauft man sich so einen extra dazu, kann man den Mikrocontroller natürlich vollständig nutzen, ich glaube aber nicht, ob es dann Sinn macht sich noch das Lernpaket zu kaufen und nicht einfach einen Mikrocontroller einzeln.

http://www.sagasm.de/mikrocontroller-verstehen-und-anwenden-lernpaket/
http://www.conrad.de/ce/de/product/192286/Lernpaket-Conrad-Profi-Mikrocontroller-10104-ab-14-Jahre
http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/TPS/HandbuchTPS.htm
http://rn-wissen.de/wiki/index.php/Kategorie:Microcontroller
http://www.b-kainka.de/last.htm






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Komplettes Mikrocontroller-System
Das Franzis Lernpaket Mikrocontroller programmieren
Lernpaket


Dieses Franzis Lernpaket enthält ein Mikrocontroller-System auf einer universellen Steuerplatine, 25 Bauteile und ein 80-seitiges Handbuch mit über 20 Experimenten für den schnellen und einfachen Einstieg in die Mikrocontroller-Programmierung.

 

Lehrreicher Einstieg mit Spaß und unzähligen Möglichkeiten

Mit diesem Lernpaket erstellen Sie mühelos einfache Steuerprogramme: Die „Tastenprogrammierbare Steuerung" (TPS) kommt mit leicht erlernbaren Befehlen aus, die über Tasten in den Controller programmiert werden. Eine Änderung des Programms ist jederzeit und ohne besondere Hilfsmittel möglich.

Programmieren und anwenden mit dem Mikrocontroller Lernpaket

Das System eignet sich besonders für kompakte Anwendungen in der Elektronik - dort lassen sich mit ihm viele Aufgaben vollwertig lösen. Nach erfolgreicher Programmierung können Sie den Mikrocontroller in eigene Schaltungen einbauen.

Ein leicht verständliches Handbuch

Das beiliegende Handbuch führt Sie ohne viel theoretischen Ballast vom einfachen Bauteil zum fertigen Projekt. Der Spaß liegt im Machen! So sind Erfolgserlebnisse buchstäblich programmiert - und wenn Sie tiefer in die Materie einsteigen möchten, finden Sie auch dazu alle nötigen Informationen.

Mikrocontroller Projekte, die wirklich funktionieren

Das gesamte Lernpaket ist von hoher Qualität und Praxistauglichkeit. Die Experimente wurden tausendfach durchgespielt. Sie können also sicher sein, dass auch bei Ihnen zu Hause alles klappt. Hand drauf: Dieses Franzis-Lernpaket hält, was es verspricht.

 

Diese Projekte programmieren Sie mit dem "Lernpaket Mikrocontroller programmieren" selber:

  • Analog-Digital-Wandler
  • Binärzähler
  • Dämmerungsschalter
  • Impulslängenmessung
  • LED-Dimmer
  • Logische Grundfunktionen
  • Morseprogramm
  • PWM-Ausgabe
  • Rechnen mit Variablen
  • Sprünge und Verzweigungen
  • Start-/Stop-Zeitmesser
  • Wechselblinker
  • Zahlenschloss
  • Zählschleifen
  • Zufallsgenerator
  • Zweipunktregler

Technische Daten:
Mikrocontroller: HT46F47
Taktfrequenz: 2 MHz
Internes EEPROM: 128 Bytes
Spannungsversorgung: 2,2 V bis 5,5 V
Stromaufnahme: 1 mA bei 4,5 V
4 Ausgangsports: belastbar bis 10 mA
1 PWM-Ausgang: belastbar bis 10 mA
4 Eingangsports: Ruhezustand 1
2 analoge Eingänge: 0 V ... Vcc
2 Tasteneingänge: Ruhezustand 1

Bauteile im Lernpaket:
Platine
Batteriefach 3 * AA
Draht
HT46F47 mit TPS-Firmware
IC-Fassung
3 Tastschalter
4 LEDs 3 mm, rot
1 LED 3 mm, grün
1 LDR
1 Piezo-Schallwandler
3 Scheibenkondensatoren 100 nF
1 Elko 47 µF
5 Widerstände 2,2 kΩ
1 Widerstand 10 kΩ
1 Widerstand 27 kΩ
2 Widerstände 100 kΩ


TPS-Handbuch
706_c_Franzis-x_Mikrocontroller programmieren - Das Experimentierhandbuch (23 Seiten)_1a.pdf

http://www.elektronik-labor.de/Lernpakete/TPS/HandbuchTPS.htm



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Impressum: Fritz Prenninger, Haidestr. 11A, A-4600 Wels, Ober-Österreich, mailto:schaltungen@schaltungen.at
ENDE





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