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ZwinkerndIn 2009 startete in unserem Amateurfunk-Ortsverband ein einjähriger Microcontrollerkurs. Zielgruppe waren Jugendliche ab 15 Jahren sowie technische Einsteiger in diese Thematik. Aufgegliedert in acht Module wurde einmal pro Woche Schritt für Schritt die Welt der ATMEL-Mikrokontroller mit jeweils neuen Experimenten erforscht. Jedes Modul ist dabei genügend Stoff für etwa 4-5 Wochen.

 

Modul 1 - Minipov:


Dies ist eine kleine Platine, mit der sich im Dunkeln Laufschriften erzeugen lassen. Kurze Texte und sogar kleine Grafiken werden über eine 8-bit LED-Zeile vom Microcontroller angesteuert. Bewegt sich die ganze Platine, lassen sich eindrucksvolle Effekte erzielen. Bei diesem ersten Modul bleibt die eigentliche Programmierung natürlich erstmal außen vor. Es geht in erster Linie um den Effekt, um die Teilnehmer des Kurses einzustimmen. Die ausführliche Erläuterung der Funktion und der Programmierung erfolgt erst nach Aufbau und Test.    

 

 

 Modul 2 - Programmiersprachen: 

Hier geht es um einen  den grundlegender Aufbau eines Mikrokontrollers am Beispiel des ATMega8, Funktionsübersicht und Arbeitsweise,  insbesondere der Ein- und Ausgänge, Übersicht über das Experimentierboard, Einschalten einer LED mittels Taster, sowie das Erstellen und Compilieren von Programmen für den Microcomputer anhand eines kleinen Blinkprogramms in C++, Assembler sowie Basic.

 

Modul 3 - ATMega-Testboard:

Das Testboard basiert auf dem sehr empfehlenswerten Buch von Roland Walter (AVR-Mikrocontroller-Lehrbuch) mit leicht überarbeitetem Layout. Alle weiteren Module verwenden dieses Board für die folgenden Experimente, es besitzt folgende Features:

  • Einseitige Platine, übersichtliches Layout, konventionelle Bestückung
  • Alle 28 Pins des Prozessors herausgeführt auf Stift- oder Sockelleisten
  • Ext. Oszillator mit 3,68 MHz
  • Betriebsspannung auf 5V stabilisiert (max. 1A)
  • Standard ATMEL-6pin-ISP
  • Serielle Schnittstelle mit MAX232 zum Debuggen
  • Externe Elemente: Buzzer, LED’s, Taster, Potis

 

 Modul 4 - AD-Konverter und Schnittstellen:

Basieren auf dem in Modul 3 für jeden Teilnehmer gebauten Board folgen konkrete Experimente zur Messwerterfassung, AD-Wandlung sowie die Vorstellung der RS232- und I2C-Schnittstellen an kleinen Programmen. Verbunden wird das Ganze mit einem Crashkurs zur Analogtechnik, beispielsweise Wiederstand, Spannungsquelle, Stromrichtung, einfacher Stromkreis, Ohmsches Gesetz, Kondensator, Spule, Schwingkreis, Tiefpass, Hochpass, Diode, Leuchtdiode und Transistor.

 

Modul 5 - Timer und Interrupts:

In diesem Modul werden die wichtigen Timerfunktionen der insgesamt drei internen Timer genau erklärt und mit kleinen Programmen getestet. Anschließend wird auf die ebenso wichtigen Interruptfunktionen des ATMega eingegangen. Als Programmbeispiele können die im o.g. Buch angeführten Programme von Roland Walter verwendet werden. Auch das Datenblatt des ATMega wird an dieser Stelle in jeder Einzelheit durchgegangen. Mit einer selbst programmierten Stoppuhr lassen sich auch kleine Wettbewerbe durchführenZwinkernd.

 

Modul 6 - AVR-Programmer:

Damit die Kursteilnehmer auch zu Hause programmieren können bauen wir einen kleinen aber flexiblen Programmer. Das USB AVR-Lab ist eine universelle Open-Source-Experimentier-Plattform von Christian Ullrich mit USB Anschluss, die sich sowohl für eigene Softwareentwicklungen eignet, als auch eine Vielzahl von Funktionen bereitstellt, u.a.:

 AVR Programmer (STK500v2 oder AVR ISP mkII)

  • I2C, SPI oder RS232 Logger
  • USB RS232/RS485 Wandler
  • Zukünftig auch Einkanaloszi und Logikanalyser

 Die Firmwares sind einfach über den PC per Bootloader austauschbar und es kommen ständig neue Firmwares hinzu.

 

 Modul 7 - Display für das Experimentierboard:

 Modul 7 beinhaltet Arbeiten mit einem Logikanalysator, der für eine Vielzahl von Schaltungen flexibel einsetzbar ist. Außerdem wird an das Experimentierboard ein 2x16-Zeichen-Display angeschlossen. Weitere Themen sind kurze Ausflüge in die Digitaltechnik, Pegel von Bausteinen, Schnittstellen und Übertragungsprotokolle.

 

Modul 8 - Applikation Kühlschrankwächter:

Im letzten Modul der Kursreihe bauen die Teilnehmer einen Miniaturkühlschrankwächter auf Basis der AT-Tiny-Reihe. Es geht u.a. um die Stromsparfunktionen der ATMEL-Bausteine sowie deren richtige Konfiguration. Optimal eingesetzt ist mit einer CR2032-Knopfzelle damit ein Betrieb über mehrere Jahre hinweg möglich.

 

Hinweis zu den verwendeten Softwarepaketen:

AVR-Studio von ATMEL

USB AVR Lab

BASCOM

MegaLoad
 

Download

Anfängerkurs.rar