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:
- Messwerterfassung mit Sensoren
- Ablaufsteuerungen, z.B. Ampelanlage mit grüner Welle
- Flaschenabfüllanlage
- uC gesteuertes Netzteil
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. |
" "Motherboard" Mikrocontroller PIC 16F886 mit PIC-Kit USB - programmierbar |
"Motherboard" Mikrocontroller 8051 kompattibel >ATMEL 89C5131 USB - programmierbar |
![]() Neue Platine für uC ATMEL 89C5131 |
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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 | |
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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:
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homo Faciens Eine gute Seite mit Filmen und Animationen zu vielen themen wie Elektronik und uController
Stand: 21. März 2017 Neumaier
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