Unterrichts- und Lernmaterial für Mikrocontroller
Unterrichts- und Lernmaterial fürMikrocontroller

Grundlagen

Das alles finden Sie in diesem Register und jede Woche ein wenig mehr;-)

Signale richtig verstehen - Arbeiten mit einem USB-Oszilloskop

 

Zahlensysteme

  1. Binäres Zahlensystem oder 2-er System
  2. Das Stellenwertsystem
  3. Hexadezimales System oder 16-er System

 

Kenngrößen

  1. Arbeitsoberfläche PicoScope 6
  2. Gleichspannung
  3. Wechselspannung
  4. Kenngrößen einer Sinusschwingung bestimmen
  5. Kenngrößen einer Impulsfolge bestimmen
  6. Impulsdiagramm

 

Spannungsteiler

  1. Unbelasteter Spannungsteiler
  2. Ein Rechenbeispiel
  3. Belasteter Spannungsteiler

 

Ströme messen - 1

  1. Strom messen mit einem Shunt
  2. Der Sensor INA219
  3. Leistungsdaten des Sensors
  4. Schaltungsaufbau zu Messung 1
  5. Die Bibliotheksfunktionen von Adafruit INA219
  6. Schaltungsaufbau zu Messung 2
  7. Interpretation der Ergebnisse

 

Ströme messen - 2

  • Strom messen mit Hilfe des Hall-Effektes
  • Der Sensor AC712-20A-T
  • Der Hall-Effekt
  • Übung 1 - U-I-Kennlinie des ACS712 aufnehmen
  • Übung 2 - Ströme messen

 

Rechteckschwingung

  1. 555 Timer IC
  2. Astabiler Multivibrator
  3. Timerfrequenzen berechnen
  4. Oszillogramme
  5. Einfacher Frequenzzähler
  6. Frequenzen aufzeichnen

 

Sinusschwingung

  1. Tiefpass
  2. Messung zweier sich überlagernder Sinusschwingungen
  3. Fourier Transformation

 

Wie arbeitet ein Timer-IC 555

  1. Experiment 1 - Flipflop
  2. Experiment 2 - Die bistabile Kippstufe mit zwei Transistoren
  3. Experiment 3 - Monoflop
  4. Experiment 4 - Oszillator

 

Dioden

  1. Theorie
  2. Aufnahme der Kennlinie
  3. Der Einweggleichrichter
  4. Der Vierweggleichrichter

 

LEDs

  1. Kennlinie verschiedener LEDs ausmessen
  2. Das Datenblatt
  3. Eine LED beschalten
  4. Berechnung des Vorwiderstandes
  5. Kennlinienaufnahme von drei LEDs mit dem Modul INA219
  6. Die Ergebnisse

 

5x7 Dot-Matrix-Anzeige ansteuern

  1. Das Anzeigemodul TC07-11HWA
  2. Das Schieberegister 74HC164
  3. Die Testschaltung

 

Lissajous-Figuren

  1. Lissajous-Figuren
  2. Berechnung der Phasenverschiebung
  3. Phasenverschiebung experimentel

 

A/D Wandler

  1. Der IC Baustein ADC0831
  2. Ein einfaches Digitalvoltmeter (DVM) - Teil 1
  3. Ein einfaches Digitalvoltmeter (DVM) - Teil 2
  4. Rundungsfehler am DVM beheben

 

D/A Wandler

  1. Digital Analog Umsetzer
  2. Aufbau einer Widerstandsleiter
  3. Berechnung eines Widerstandsleiter-Netzwerkes
  4. Nibble-Adressierung
  5. Spannungsfolger LM358 als Puffer
  6. Zeitvariierendes Signal (Dreiecksspannung)

 

RC-Schaltung 1

  1. Passives RC-Glied - Hochpass - Tiefpass
  2. Amplituden-, Phasengang und Grenzfrequenz für einen Tiefpass
  3. Erste Messungen am Tiefpass
  4. Amplitudengang Tiefpass
  5. Amplituden-, Phasengang und Grenzfrequenz für einen Hochpass
  6. Hochpass
  7. Amplitudengang Hochpass
  8. Phasengang Hochpass
  9. Rechteckspannung am Hoch- und Tiefpass

 

RC-Schaltung 2

  1. RC-Schaltungen
  2. Messaufbau
  3. Zeitkonstante graphisch ermitteln
  4. RC-Glied mit LDR
  5. LDR Widerstandsberechnung

 

Pulsweite - Pulsfolge

  1. Pulsweite beim Servo messen
  2. Zeitvariierende Pulsfolge messen
  3. Pulsweitenbetrachtung bei einer LED

 

Kommunikation

  1. Einfache Kommunikation
  2. Parallele Übertragung
  3. Serielle Datenübertragung
  4. Start einer Datenübertragung
  5. Serielle Daten empfangen
  6. Die Befehle SERIN und SEROUT
  7. Synchrone serielle Übertragung

 

Synchrone Kommunikation

  1. Synchrone serielle Kommunikation
  2. CLK- und DATA-Signale
  3. Serial Peripheral Interface (SPI)

 

Asynchrone Kommunikation

  1. Asynchrone serielle Kommunikation
  2. Serielle Datenübertragung
  3. Der Befehl SEROUT
  4. Änderung der Baudrate
  5. Modus 8-Bit, non-inverted

 

I2C besser verstehen (1)

  1. Der I2C Bus
  2. I2C Adressierung
  3. Start- und Stoppsequenz
  4. Die Adressierung eines Slaves
  5. Reihenfolge der Befehlssequenzen bei einer I2C Verbindung
  6. Adressierung - 7-Bit oder 8-Bit?
  7. Experiment 1 - Eine LED mit dem TLC59116 einschalten (Arduino UNO)
  8. Die Zeitdiagramme

 

I2C besser verstehen (2)

  1. Versuch 1 - Kontakt mit einem USB-Interface herstellen
  2. Versuch 2 - Einen Widerstandswert auslesen
  3. Versuch 3 - Vier Widerstandswerte auslesen
  4. Zeitdiagramme
     

I2C besser verstehen (3)

  1. Die I2C-7-Segment-Anzeige
  2. Versuch 1 - Ansteuern einer I2C-7-Segment-Anzeige
  3. Versuch 2 - Der Temperatursensor MCP9801
  4. Versuch 3 - Der Inertialsensor LSM330
  5. Zeitdiagramme

 

IR Fernbedienung

  1. Pulsweitenmodulation mit Infrarot (IR)
  2. Infrarotsignale zur Objekterkennung
  3. Aufbau einer IR Detektorschaltung
  4. Testprogramm zum IR-Detektor

Op-Amp Teil 1 - nicht invertierender OPV

  1. Einführung in das Thema
  2. Welche Op-Amps werden benutzt
  3. Daten eines OPV
  4. Symmetrische Spannungsversorgung
  5. Der unbeschaltete OPV
  6. Nicht-invertierender gegengekoppelter Verstärker
  7. Grundgleichung eines nicht-invertierenden OPV
  8. Linearität der Verstärkerkennlinie
  9. Impedanzwandler
  10. Eingangswiderstand

Op-Amp Teil 2 - invertierender OPV

  1. Invertierender gegengekoppelter Verstärker
  2. Grundgleichung eines invertierenden OPV
  3. Linearität der Verstärkerkennlinie
  4. Verstärkung eines OPV und die Versorgungsspannung
  5. Frequenzgang eines Verstärkers
  6. Invertierer oder Phasenumkehrstufe

Op-Amp Teil 3 - Addierer/Subtrahierer/Integrierer

  1. Addierer
  2. Temperaturmessung mit einem NTC

          2a Kennlinienaufnahme eines NTC

  1. Subtrahierer
  2. Integrierer

SD-Kartenspeicher

  1. SD- und microSD-Karten zur Datenspeicherung
  2. Kurzinfo 1 und Kurzinfo 2: SD- und microSD-Karte
  3. Übung 1 - Daten einer SD-Karte auslesen
  4. Übung 2 - Daten auf eine SD Karte schreiben und von ihr lesen

Logik-Gatter

  1. Logikgatter und Wahrheitstafeln
  2. Schaltsymbole logischer Gatter
  3. Wahrheitstafeln erstellen
  4. Halbaddierer
  5. Volldaddierer
  6. 4-Bit Additionswerk

Flip-Flop und Latch

  1. Latch und Flip-Flop
  2. RS-Latch
  3. RS-Flip-Flop (flanken- und zustandsgesteuert)
  4. JK-Master-Slave Flip-Flop (JK-MS-FF)
  5. Praktische Übung mit dem IC 74HC76
  6. D-Latch und D-FF

Schieberegister

  1. 8-Bit Schieberegister
  2. Simulation eines Schieberegisters
  3. Praktische Übung mit dem IC 74HC164

Luftdruck

  1. Einführung in das Thema
  2. Wie wird der Luftdruck gemessen
  3. Handversuch zum Luftdruck
  4. Normaldruck und Isobaren
  5. Kurzinfo: Sensor BMP180
  6. Übung 1 - Temperatur und Luftdruck messen

GPS Empfang

  1. Das Parallax GPS Empfänger Modul
  2. Pinbelegung des Moduls
  3. Schaltungsaufbau auf dem Board of Education BASIC Stamp 2
  4. Kommunikationsprotokoll im Smart Modus

XBee Grundlagen

  1. Adapterboards und Netztopologien
  2. XBee und X-CTU
  3. Update der XBee Firmware
  4. Modemparameter ändern und speichern
  5. Modemparameter ansehen und mit AT-Befehlen ändern
  6. Einführung in die Handhabung von XCTU ab Version 6.3.2

XBee Kommunikation

  1. Aufbau eines Klein-Netzwerkes
  2. Das Sender-Modul konfigurieren
  3. Das Empfänger-Modul konfigurieren
  4. Der Datenaustausch
  5. Die Daten des Senders analysieren
  6. Berechnung der Prüfsumme

XBee API und AT-Befehle

  1. API Pakete versenden
  2. Das Empfängermodul konfigurieren
  3. Die AT Befehlssequenz ermitteln
  4. Die AT Befehlssequenz an das Modul senden
  5. XBee Module mit API Paketen fernsteuern
    5.1  Sendermodul konfigurieren
    5.2  Empfangsmodul konfigurieren
  6. Datenaustausch via API
  7. Ein Datenpaket zusammenstellen
  8. Auswertung des Datenpaketes einer Fernanfrage

Die Hardware

Die Hardware

  1. Board of Education und BASIC Stamp
  2. Propeller Controller und Boards
  3. Raspberry Pi
  4. Arduino UNO
  5. Board of Education Shield for Arduino

AVR Assembler - Teil 0

  1. Was wird benötigt?
  2. Die eingesetzte Software
  3. Einstieg in AVR Studio 4.19
  4. Assembler Testprogramm
  5. BASCOM und Assembler
  6. Die I/O Ports des ATtiny13
  7. Eine LED blinkt

AVR Assembler - Teil 1

  1. Die benutzte Hardware
  2. Übung 1 - Eine LED zum Leuchten bringen
  3. Stromsenke, Stromquelle
  4. Speicherorganisation eines ATmega8515
  5. Übung 2 - Addition von zwei 8-Bit Zahlen
  6. Übung 3 - Addition von zwei 16-Bit Zahlen

Fundamentum 1

  1. Die Speicher
  2. Die Register
  3. Maschinencode näher untersucht

AVR Assembler - Teil 2

  1. Übung 1 - Einen Taster abfragen
  2. Übung 2 - Mehrere Taster abfragen
  3. Übung 3 - Wozu brauche ich einen Debugger?
  4. Übung 4 - Ein Macro anlegen

AVR Assembler - Teil 3

  1. Warteschleifen
  2. Übung 1 - Eine LED blinkt
  3. Übung 2 - Der AVR Debugger
  4. Übung 3 - Berechnung einer Blinkfrequenz
  5. Übung 4 - Lauflicht

AVR Assembler - Teil 4

  1. Theorie - Der 8-Bit Timer0/Counter
  2. Übung 1 - Blinkerschaltung mit timer0 im Normalmodus
  3. Übung 2 - Vorversuch zum timer0 im CTC-Modus in BASCOM
  4. Übung 3 - Blinkerschaltung mit timer0 im CTC-Modus

AVR Assembler - Teil 5

  1. Das Statusregister (SREG)
  2. Der Programmzähler (PC)
  3. Der Stack oder Stapelspeicher
  4. Übung 1 - Taster und LED
  5. Was man wissen sollte ...
  6. Übung 2 - Logische Verknüpfungen

Einführung in Propeller-C

Variable und reelle Zahlen

  1. Rechnen mit Variablen
  2. Rechnen mit reellen Zahlen
  3. Feldvariable

 

Entscheidungen treffen

  1. Entscheidungen treffen
  2. Mehrfachentscheidungen

 

Schleifen

  1. WHILE - Schleife
  2. FOR - Schleife

 

Indexierte Feldvariable, Variablenwerte und Adressen

  1. Indexierte Feldvariable
  2. Variablenwerte und Adressen

 

Werte über ein Terminal einlesen

  1. Werte über ein Terminal einlesen

 

Zeichen/ Text ins Terminal einlesen

  1. Text über ein Terminal eingeben

 

Pointer Variable

  1. Pointer und Variable

 

Funktionen

  1. Funktionen erstellen
  2. Format einer Funktion
  3. Funktion mit Parameterübergabe
  4. Funktion mit Parameterübergabe und Rückgabewert
  5. Globale Variablen

 

Multicore Programmierung

  1. Mehrkernprogrammierung
  2. Die Funktion cog_run
  3. Zwei Funktionen, zwei Cogs
  4. Drei Cogs steuern drei Prozesse gleichzeitig
  5. Die Funktion cog_end
  6. Shut-down mit globaler Variablen
  7. Shut-down
  8. Kerne und globale Variable
  9. Ein Kern überwacht einen anderen Kern
  10. print-Befehl mit verschiedenen Kernen ausführen

 

Bibliotheksdateien anlegen

  1. Propeller-C und Bibliotheksdateien
  2. Eine einfache Bibliotheksdatei anlegen
  3. Einen Bibliotheksordner und ein Projekt libgenial anlegen
  4. Die Datei genial.c dem Projekt zufügen
  5. Aufbau eines Bibliothekarchivs
  6. Andere Speichermodelle benutzen

Einführung in BASCOM
 

Das Arbeitsmaterial

  1. Der ATtiny13
  2. Der ATMega8 und ATMega88
  3. Was ist BASCOM?
  4. Mikrocontroller? Was ist das?
  5. Projekte mit Mikrocontrollern
  6. Der Programmer

Kapitel 1 - LEDs

  1. BASCOM einrichten
  2. Ein erstes Programm brennen - Eine LED blinkt
  3. Wie arbeitet das Programm?
  4. Ein Programm mit ALIAS lesbarer machen
  5. Mehrere LEDs ansprechen

Kapitel 2 - Taster, Timer - Teil 1

  1. Einen Drucktaster abfragen
  2. Internen Pull-Up-Widerstand aktivieren
  3. Taster mit Pull-Down-Widerstand
  4. Was ist ein Pull-Up-, was ein Pull-Down-Widerstand?
  5. Treppenhausbeleuchtung
  6. Der Timer
  7. Einen Ton erzeugen

Kapitel 3 - Servo, Timer - Teil 2

  1. Timer - Teil 2
  2. Kleiner mathematischer Einschub
  3. Timer und Preload Wert
  4. Timer0 als PWM
  5. Servoansteuerung mit PWM

Kapitel 4 - USB-UART Konverter einbinden

  1. ATmega8A und LED
  2. Grundeinstellungen für Controller anpassen
  3. Werkseinstellungen des Controllers ändern
  4. Einstellung der Fuses
  5. Ein Programm in den Flash-Speicher brennen
  6. Der USB-UART Konverter
  7. Einen Text im Terminal von CoolTerm ausgeben

Einführung in SPIN

  1. LED Blinker
  2. Die Blinkfrequenz verändern
  3. Methodenaufruf mit Parameterübergabe
  4. I/O Pins bitweise setzen
  5. LED Blinkprogramm mit Parameterübergabe
  6. Mit wieviel MHz läuft der Propeller Controller?
  7. Tasterabfrage
  8. Terminalausgabe

Einstieg mit Arduino UNO

  1. Arduino UNO und IDE

Einstieg mit BASIC Stamp 2

  1. BASIC Stamp Editor

Einstieg mit Prop-Controller

  1. SimpleIDE für Propeller Controller und die Sprache C
  2. Propeller Controller und die Sprache SPIN
  3. Propeller Controller und Assembler

Einstieg mit Raspberry Pi

  1. Das Betriebssystem RASPBIAN
  2. Das Betriebssystem konfigurieren
  3. Internetzugang herstellen

 

Das Terminal des Raspberry Pi

  1. Das Terminal
  2. Shell Skript
  3. LXTerminal
  4. Dateien und Verzeichnisse
  5. Die LINUX Nutzerverwaltung
  6. Software installieren, aktualisieren, löschen und suchen

 

Das Gertboard für den Raspi

  1. Das Gertboard
  2. Die Spannungsversorgung
  3. Wie kommt Spannung zu den Komponenten auf dem Board
  4. Die GPIO Pins
  5. Die gepufferten I/O Ports
  6. Die Drucktaster

Simulationssoftware TINA-TI V9

  1. Die Arbeitsoberfläche von TINA
  2. Aufbau einer einfachen RC Schaltung
  3. Zeitverhalten einer RC Schaltung

Tabellenmaterial

  1. Farbcodierung bei Widerständen (4 Ringe)
  2. Farbcodierung bei Widerständen (5 Ringe)
  3. Codierung bei Kondensatoren

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Kommentare

  • olaf (Sonntag, 10. Dezember 2017 08:35)

    wow...die mit Abstand beste Site, die ich bisher zu diesem Thema gesehen habe :-))
    Vielen Dank dafür. Hilft super beim Erklären!!

  • David Eisenblätter (Sonntag, 11. Februar 2018 13:38)

    Sehr schön erklärt, und zufällig heute, wo ich nochmal nach einer detailierten Gedankenstütze diesbezüglich gesucht habe!

    Vielen vielen Dank!

    David.

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