Elektroniker/in Geräte und Systeme

Informationen für Schüler, Lehrer, Ausbilder  und alle die sich mit Elektronik beschäftigen

Lernfeld 7

Baugruppen hard- und softwareseitig konfigurieren ->Schnittstellen, Bussysteme, HardwaretreiberMikrocontroller, programmierbare Logikbausteine, Intelligente Sensoren, Ansteuerung von Aktoren, Steuerungstechnik, Regelungstechnik, Komponenten einer integrierten Entwicklungsumgebung

   

Diese Themen geben viel her, mindestens 1 Jahr Ausbildung, aber jammern hilft nicht, positiv drangehen! Folgende Ideen sind uns spontan für einen projekthaften Unterricht eingefallen:

 

- Messemodell für eine Firma die Füllstandsensoren herstellt. 
- Roboter (LEGO, Fischer). Automatischer Fertigungsablauf
- Messwerterfassung mit Sensoren
 
- Ablaufsteuerungen, z.B. Ampelanlage mit grüner Welle

- Flaschenabfüllanlage
 
- uC gesteuertes Netzteil
- Motoren ansteuern mit Drehzahlregelung


Neu seit Herbst 2016 in Baden-Württemberg: "Fachvorschriften FA205":

Das sind in der Sprache C geschriebene Softwareroutinen, die den Zugriff auf SFR Register nicht mehr nötig machen

Diese Routinen wurden von Lehrern für aktuell folgende Controller geschrieben:

ARDUINO UNO, 8051er speziell AT89C5131, 8051er: XC886 von INTEL programmiert mit DAVE, AVR MEGA328, Zukunft: ARM in Entwicklung

Diese "Fachvorschriften" gelten auch für die Abschlußprüfung Teil II im EGS Beruf in Baden-Württemberg

Diese PDF Datei ist Grundlage der Fachvorschriften und in der Abschlussprüfung zugelassen und notwendig

Link zum Material Fachvorschriften   Dieser Bereich ist jedoch passwortgeschützt und steht somit nur Lehrer in BW offen.
Für folgende Controller funktionieren die geschriebenen Bibliotheken (Treiber)
Komplette Daten mit Anleitungen, benötigte xx.c   und xx.h Dateien für die Controllerfamilien:
- 8051:              mit ATMEL 89C5131 Baustein     sowie   Infineon   XC886 Baustein      
- ATMEL AVR      mit ARDUINO UNO (AT328)        sowie   AVR MEGA328 mit ATMEL Studio

Neu und aktuell 15Juli 2017: Arbeitsauftrag Mobiler Roboter als WebQuest


ZIP-Datei mit Beispielen, Übungen für den µC 89C5131(8051er) von G. Neumaier  25MByte! mit dabei: Einstieg in C für µC mit Beispielen für IDE-KeiluV3

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Beachten Sie die Links für die aktuelle Hardware ->      uC   

 8051Controller AT89C5131 über USB programmierbar mit ATMEL FLIP

 PICController PIC16F886 mit PICkit über USB programmierbar

 ARDUINO  UNO,  ARDUINO MEGA,  ARDUINO NANO

ARM "Nucleo"Microcontroller:  Programmiert mit der online IDE von ARM: mbed

    und     Proglogik   dort auch eine neue USBfähiges Board: ispMACH L4128V programmierbar mit ABEL und VHDL

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oder in unserem Fall einen "MOB - ROB" ein mobiler Roboter. Dazu haben wir schon einige Vorbereitungen getroffen.

Grundlage für die Controllertechnik und programmierbare Logik (Ein Haufen TTL-ICs sind endgültig passe!) sind selbstentwickelte Systeme und bilden den Kern für unseren mobilen Roboter:


"Motherboard" Programmierbare Logik    Alte Version Programmierbar über LPT-Port

"Motherboard" Programmierbare Logik voll bestückt Baustein   isp MACH L4128V

Programmierbar über USB. Dieses Board kann über uns bezogen werden.

   
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"Motherboard" Mikrocontroller PIC 16F886 mit PIC-Kit   USB - programmierbar 

"Motherboard" Mikrocontroller 8051 kompattibel >ATMEL 89C5131 USB - programmierbar

Platine ATMEL 89C5131 neu
Neue Platine für uC  ATMEL 89C5131

 8051er Controller mit Ampel und Schalter
Beispiele für Zusatzplatinen, passend für alle uC-Systeme:  

 
 
Platinensatz 1 Platinensatz 2
Hinderniserkennung mit Infrarotdioden und Empfänger  2x H-Brücke  L293 
Der MOB - ROB besteht wie gesagt im Kern aus dem µC System oder prog. Logik. Dieses System ist streng modular aufgebaut. Für die Ansteuerung der Motoren und Installation der Sensoren haben wir Platinen entwickelt und fertigen lassen. Die Schüler übernehmen die Platinen und stellen den Roboter her!
Welcher Controller eingesetzt wird ist relativ unwichtig.
Möglich ist:  8051er, PIC, ARDUINO, ARM
  Beispiel Mobiler Roboter Schüler  uC: 8051er
   

Beispiel Roboter 

 Beispiel Roboter

 

 Die Betriebe sind informiert und ziehen mit. Jeder Schüler muss die Platinen für µC mit Zusatzplatinen kaufen. Ebenso die Zusatzplatinen für den MOB - ROB. Das ist bekannt, kostet Geld, bringt aber alle Beteiligten weiter. Am Schluss hat man einen Roboter und in Eigeninitiative viel gelernt, anders geht es halt nicht!

 

Inzwischen sind die Roboter fertig und fahren mit Leitlinienerkennung, Infrarotentfernungsmessung, Musterfahrten und ferngesteuert mit einer RC5 Fernbedienung von einem Philips Fernseher.

Eine gute Idee:

Von Conrad Electronic gibt es einen mechanischen Aufbau mit 2 Gleichstrommotoren. Diese treiben 2 Raupen. Zusätzlich ist ein Batteriefach für 6 Batterien dabei. Somit wird der mechanische Aufbau sehr einfach. Siehe Bilder:

 
 
 Links:
homo Faciens    Eine gute Seite mit Filmen und Animationen zu vielen themen wie Elektronik und uController

 

Stand: 21. März  2017        Neumaier