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Unterrichts- und Lernmaterial für Mikrocontroller

Wer mehr über XBees, ihre Konfiguration unter XCTU und den Aufbau einer Kommunikationsstrecke erfahren möchte und wer sich für den API-Modus interessiert, erfährt mehr unter

1 - XBee und Arduino UNO

In diesem Abschnitt geht es um die Kommunikation zwischen einem Arduino UNO Board mit XBEE Shield und einem XBee 802.15.4 Modul und einem zweiten gleichen XBee-Baustein, der sich auf einem XBee-USB Adapter befindet. Beide XBee-Module sind auf die Werkseinstellungen zurückgesetzt. Das Arduino UNO Board ist zunächst über ein USB-Kabel mit einem PC verbunden und zusätzlich wird ein Schaltnetzteil angeschlossen. Nachdem ein Programm eingegeben wurde, wird die USB-Verbindung zum PC getrennt. Alle zwei Sekunden wird ein vorgegebener Text per Funk abgestrahlt und von einem zweiten XBee-Baustein, der mit einem USB-Kabel mit einem PC verbunden ist, empfangen und in einem Terminalprogramm ausgegeben.

XBee und Arduino UNO
Material	1x Arduino UNO mit XBEE Shield 2x USB-Verbindungskabel 1x Steckernetzteil für Arduino UNO-Board 1x XBee-USB-Board 2x XBee 802.15.4 Modul - Serie 1

Der Schaltungsaufbau

Abbildung 1 - Arduino UNO Board mit XBee-Shield und XBee-Modul.

Vorbereitung der beiden XBee-Bausteine

Aufgaben

Setze in einen XBee-USB-Modul ein XBee-Baustein ein.
Verbinde den XBee-USB-Modul mit dem PC. Es sollten keine weiteren USB-Verbindungen mit XBee-Modulen existieren.
Starte die Software XCTU.
Wähle über Discover Radio Modules den verbundenen XBee-Baustein aus.
Setze das Modul über das Icon Default zurück auf die Werkeinstellungen.
Löse die USB-Verbindung zum PC und nimm den zurückgesetzten XBee-Baustein aus der Fassung.
Verfahre jetzt genau so mit dem zweiten XBee-Baustein.
Am Ende sollten beide XBee-Bausteine auf die Werkseinstellungen zurückgesetzt sein.

Nachdem beide XBee-Bausteine auf die Werkseinstellungen zurückgesetzt worden sind, startet der Versuchsaufbau.

Eine Verbindung aufbauen

Aufgaben

Setze einen XBee-Baustein in die Fassung auf dem XBEE-Shield.
Verbinde das Arduino UNO-Board über ein USB-Kabel mit dem PC (Rechner1).
Verbinde das Arduino UNO-Board mit einem Steckernetzteil.
Setze den zweiten XBee-Baustein in die Fassung eines XBee-USB-Moduls und verbinde es über ein USB-Kabel mit einem zweiten PC oder Laptop (Rechner2).
Starte die integrierte Entwicklungsumgebung IDE, gib das Programm leerprog.ino (Abb. 2) ein und lade es anschließend auf Rechner1 hoch.
Starte die integrierte Entwicklungsumgebung CoolTerm und öffne den seriellen Kanal zum Rechner2.
Aktiviere im Fenster Connection - Options - Terminal von CoolTerm das Feld Local Echo.
Gib im Editorfeld des Terminalprogramms die drei Zeichen ein: +++ und warte auf das OK. Jetzt steht die Verbindung vom PC zum XBee-Baustein auf dem Arduino UNO.

Das Programm leerprog.ino

Abbildung 2 - Leerprogramm für den Verbindungsaufbau

Ähnlich, wie bereits für das Propeller-Board gezeigt, soll in dieser Übung ein Text vom Arduino UNO Board über das XBee-Modul an ein zweites XBee-Modul, das mit einem zweiten PC verbunden ist (Abb. 1), übertragen werden. Der übertragene Text wird im Terminalprogramm CoolTerm ausgegeben.

Einen Text übertragen

Aufgaben

Starte auf Rechner1 die integrierte Entwicklungsumgebung Arduino IDE, gib das Programm XBee_text.ino (Abb. 3) ein und speichere es anschließend ab. Der DIP-Schalter auf dem XBEE-Shield muss dabei in der Position USB stehen.
Übertrage das Programm auf den Arduino UNO.
Starte das Programm CoolTerm und richte einen COM-Port zum Rechner2 ein.
Verbinde Rechner1 mit einem Steckernetzteil.
Trenne die USB-Verbindung vom Arduino UNO (Rechner1) zum PC und bringe den DIP-Schalter in Position XBee.
Im Terminal sollte nach kurzer Zeit ein Text ausgegeben werden.

Abbildung 3 - Programm xbee_text.ino. Eine Textsequenz wird vom Arduino UNO an ein zweites XBee-Modul übertragen und in einem Terminalfenster angezeigt.

Terminalausgabe in CoolTerm

Abbildung 4 - Die empfangene Nachricht auf Rechner2 wird über das Terminal (in diesem Beispiel CoolTerm) angezeigt. Es lässt sich jedes andere Terminalprogramm für diese Übung heranziehen; zum Beispiel auch das Terminalfenster des BASIC Stamp Editors.

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