
Powerprojekte mit Arduino und C
Description
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Neue Probleme lösen
Powerprojekte bestehen in der Regel aus kleinen Komponenten. Daher werden viele kleine Problemlösungen definiert, erläutert und vollständig in C gelöst. Diese Komponenten kann der Anwender später in eigene Programme einbauen und anpassen. Schluss mit dem frustrierenden Ausprobieren von Code-Schnipseln! Endlich ist systematisches Programmieren
möglich.
Hardware für jeden Fall und spannende Projekte
Die im Buch vorgestellte Hardware wurde so ausgewählt und entworfen, dass der Arbeitsaufwand bei einem Nachbau minimal ist. Zu allen Bauelementen und Komponenten finden sich auch die Bezugsquellen. Mit Hilfe der in diesem Buch beschriebenen Beispiele lassen sich auch innovative Lösungen für eigene Projekte entwickeln.
Aus dem Buch "Powerprojekte mit Arduino und C" Inhalt:
*C-Perfektionskurs
*Timer im Normal-, CTC- und PWM-Modus
*Endlicher Automat
*Serielle Schnittstelle mit printf und scanf im Atmel-Studio
*Entprellen von Kontakten mit einem Interruptprogramm
*Flankenauswertung
*Siebensegmentanzeige im Multiplexbetrieb
*Siebensegmentanzeige über Schieberegister ansteuern
*12 LEDs mit nur 4 Leitungen ansteuern: Tetraederschaltung
*12 Tasten mit 4 Portleitungen einlesen
*Matrixfeld mit 4x4 Tasten einlesen
*Einlesen eines Drehgebers
*Sourcecode eines Terminalprogramms in C# und LabVIEW
*Schrittmotorsteuerung - auch mit Mikroschritt
*Distanzmessung mit einem Ultraschallsensor
*Schwebende Kugel
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Content
- Intro
- Vorwort
- Inhaltsverzeichnis
- 1 Zahlendarstellung
- 1.1 Zehner- oder Dezimalsystem
- 1.2 Binärsystem
- 1.2.1 Positive Binärzahlen
- 1.2.2 Positive und negative Zahlen im Binärsystem
- 1.2.3 Rechnen im Binärsystem
- 1.3 Oktalsystem
- 1.4 Hexadezimalsystem
- 2 Hardware
- 2.1 Richtlinien zur Auswahl der Hardware
- 2.2 Hardware-Auswahl bei einer Investition von 100 Euro
- 2.2.1 STK500
- 2.2.2 Dragon mit Arduino
- 2.3 Hardware-Auswahl bei einer Investition von 50 Euro
- 2.3.1 STK500-kompatibler Programmieradapter mit Arduino
- 2.4 Hardware-Auswahl bei einer Investition von deutlich unter 50 Euro
- 2.4.1 Arduino mit Bootloader
- 2.5 Alternative Entwicklungs-Boards
- 2.6 Alternative Programmiergeräte
- 2.7 Empfehlung
- 3 Softwaretools zur Programmierung
- 3.1 Entwicklungsumgebung
- 3.2 Blinklicht mit dem Atmel Studio 6
- 3.3 Blinklicht mit CodeVisionAVR
- 4 Perfektionskurs in C
- 4.1 Variablen und Konstanten
- 4.1.1 Character
- 4.1.2 Integer
- 4.1.3 Long
- 4.1.4 Float und Double
- 4.2 Entscheidungsstrukturen
- 4.2.1 If
- 4.2.2 If-else
- 4.2.3 If-else-Kette
- 4.2.4 Kurzform für die Kontrollstruktur mit ternärem Operator
- 4.2.5 Switch
- 4.3 Modulooperator
- 4.3.1 Zerlegen einer Zahl in Einer- und Zehnerstelle
- 4.3.2 Umwandlung einer dreistelligen Zahl in einen String
- 4.3.3 Modulo in einer Schleife mit dem Schleifenindex
- 4.4 Bitweiser Zugriff auf ein Byte
- 4.4.1 Setzen von Bits mit dem Oder-Operator
- 4.4.2 Löschen von Bits mit dem Und-Operator
- 4.4.3 Toggeln von Bits mit dem Exklusiv-Oder-Operator
- 4.5 Unterprogramme
- 4.5.1 Definition, Deklaration und externe Vereinbarung
- 4.6 Zeiger
- 4.6.1 Zeiger auf Integer
- 4.7 Schleifen
- 4.7.1 For-Schleife
- 4.7.2 While-Schleife
- 4.7.3 Do-while-Schleife
- 4.7.4 Schleifen aussetzen
- 4.8 String
- 4.8.1 Aufbau von Strings
- 4.8.2 String-Funktionen mit Format-String
- 4.9 Ausgabe mit Formatangabe
- 4.10 Eingabe mit Formatangabe
- 4.11 Arrays und Zeiger
- 4.11.1 Zeiger und Adressen
- 4.11.2 Funktion String-Länge mit Zeiger
- 4.11.3 Funktion strlen() mit Zeigerarithmetik
- 4.11.4 Zeichenketten und Character-Zeiger
- 4.11.5 Array von Zeigern
- 5 Die serielle Schnittstelle
- 5.1 Die serielle Schnittstelle am PC
- 5.2 Elektrisches Signal der seriellen Schnittstelle
- 5.3 Verdrahtung der RS-232-Schnittstelle
- 5.4 Verfügbares Terminal-Programm
- 5.4.1 Hyperterminal
- 5.4.2 HTerm
- 5.4.3 Terminal der Entwicklungsumgebung CodeVisionAVR
- 5.5 Terminal-Programme im Sourcecode
- 5.5.1 Terminal-Programm mit LabVIEW
- 5.5.2 Terminal-Programm mit C#
- 5.6 Terminal-Programm testen
- 6 Programmierung der seriellen Schnittstelle des AVR
- 6.1 Programmierung mit CodeVisionAVR
- 6.2 Programmierung im Atmel Studio
- 6.3 Programmierung der seriellen Schnittstelle mit formatierter Ein- und Ausgabe
- 6.4 Interruptgesteuerte Programmierung mit verfügbarer Bibliothek
- 7 Grundfunktionen der Timer
- 7.1 Timerinterrupt mit CodeVisionAVR
- 7.2 Timerinterrupt mit Atmel Studio
- 7.3 CTC-Modus des Timers ohne Interrupt
- 7.4 CTC-Modus des Timers mit Interrupt
- 7.5 Pulsweitenmodulation (PWM) mit Timer 1
- 7.5.1 Ein PWM-Signal mit Timer 1 erzeugen
- 7.5.2 PWM-Signal erzeugen und Interrupt auflösen
- 7.5.3 Gleichzeitig zwei PWM-Signale mit dem Timer 1 erzeugen
- 8 Digitale Ein- und Ausgabe ohne externe integrierte Schaltkreise (ICs)
- 8.1 Einlesen von digitalen Signalen
- 8.1.1 Direktes Einlesen eines einzelnen digitalen Signals
- 8.1.2 Einlesen eines Tasters
- 8.1.3 Taster einlesen und entprellen mit nachfolgender Auswertung einer Flanke
- 8.1.4 Einlesen einer 4x4-Tastatur
- 8.1.5 Einlesen einer 3x4-Tastatur mit Diodenlogik
- 8.2 Ausgabe digitaler Signale
- 8.2.1 Ansteuerung einer einzelnen Siebensegmentanzeige
- 8.2.2 Ansteuerung von zwei Siebensegmentanzeigen nach dem Multiplexprinzip
- 8.2.3 Ansteuerung eines Siebensegmentdisplays mit 2½ Stellen nach dem Multiplexprinzip
- 8.2.4 Ansteuerung von Leuchtdiode mit möglichst wenigen Leitungen
- 9 Ein- und Ausgabe mit ICs zur Verminderung der Port-Leitungen
- 9.1 Tastatur mit Demultiplexer und Prioritätsencoder
- 9.2 Siebensegmentanzeige mit Schieberegister
- 10 Endlicher Automat
- 10.1 Allgemeine Einführung
- 10.2 Vor-Rück-Zähler mit endlichen Automaten und Zustandsdiagramm
- 10.3 Codeschloss
- 10.4 Entprellen von Kontakten
- 10.5 Auswertung von Schaltflanken
- 10.6 Auswertung eines Inkrementalgebers (Drehgeber)
- 11 Schrittmotor
- 11.1 Allgemeine Informationen
- 11.2 Prinzipielle Arbeitsweise
- 11.3 Aufbau und Ansteuerung von Elektromagneten
- 11.4 Endstufe für bipolare und unipolare Schrittmotoren
- 11.5 Wicklungsarten
- 11.6 Programme zur Ansteuerung
- 11.6.1 Einfaches Programm
- 11.6.2 Schrittmotoransteuerung im Interrupt
- 11.6.3 Schrittmotoransteuerung über die RS-232-Schnittstelle
- 11.7 Mikroschrittansteuerung
- 12 Distanzmessungen mit Ultraschallsensoren
- 12.1 Funktionsweise
- 12.2 Ultraschallsensor SRF02
- 12.3 Ultraschall-Eigenbausensor
- 13 Transistorkennlinie aufnehmen und grafisch darstellen
- 13.1 Arbeitsweise des Kennlinienschreibers
- 13.2 Darstellung der Daten in Excel
- 13.3 Darstellung der Daten mit einem grafischen LCD
- 14 Schwebende Kugel
- 14.1 Prinzip und Versuchsaufbau
- 14.2 Regelungstechnisches Modell
- 14.3 Schaltplan
- 14.4 Programm für die schwebende Kugel
- 14.5 Aufbau und Inbetriebnahme
- 15 EKG
- 15.1 Grundlegendes zum Elektrokardiogramm
- 15.2 Sicherheitshinweis
- 15.3 Einfache EKG-Schaltung
- 15.4 EKG-Shield von Olimex
- 15.5 Darstellung der Daten in Excel
- 15.6 Darstellung der Daten in einem grafischen LC-Display
- Anhang
- Stichwortverzeichnis
- Analogwandler read_adc
- Arduino
- Ardumoto
- Arp uploader
- Array
- von Zeigern
- Atmel Studio
- Ausgabe
- digitaler Signale
- formatiert
- Auswertung
- Flanke
- Avrdude
- Baud
- Binärsystem
- Bitweiser Zugriff auf ein Byte
- Blinklicht mit Atmel Studio 6
- Blinklicht mit CodeVisionAVR
- Bootloader mit Dragon
- Character in C
- Codeschloss
- CodeVisionAVR
- CTC
- Daten mit Hyperterminal speichern
- Definition in C
- Deklaration in C
- Demultiplexer
- Dezimalsystemsystem
- Do-while-Schleife in C
- Dragon
- Drehgeber
- Eingabe formatiert
- Einlesen Tastatur
- Einlesen von digitalen Signalen
- EKG
- mit Excel
- EKG-Shield
- Endlicher Automat
- Entprellen
- Entprellen
- Entscheidungsstrukturen in C
- Externe Vereinbarung in C
- Float und Double in C
- Format-String
- For-Schleife in C
- Freilaufdioden
- Gray Code
- Halbschritt
- H-Brücke
- Hexadezimalsystem
- HTerm
- Hyperplexing
- Hyperterminal
- I2C
- if-else-Kette in C
- Inkrementalgeber
- Integer in C
- Kennlinienschreiber Schaltplan
- Kontakt prellen
- LCD grafisch
- LCD-09351
- LCD-09351
- Long in C
- Messdaten in Excel darstellen
- Mikroschritt
- Mikroschritt
- Mikroschritt
- Mikrostep
- Modulo
- Multiplex
- Nullmodemkabel
- Oktalsystem
- OP27
- PD-Regler
- P-Regler
- Prioritätsencoder
- Pulsweitenmodulation (PWM)
- Pyramidenschaltung
- read_adc-Analogwandler
- Ringpuffer
- RS-232 Atmel Studio
- RS-232 mit CodeVision
- RS-232 Peter Fleury
- RS-232-Signal
- Schaltflanke
- Schieberegister
- Schleifen in C
- Schrittmotor
- Bipolar
- Wicklungen
- Schwebende Kugel
- Regelungstechnisch
- Schaltplan
- Serielle Schnittstelle
- AVR
- Siebensegmentanzeige
- Multiplexprinzip
- Sinustabelle in EXCEL
- SRF02
- STK500
- String in C
- String-Länge
- Switch in C
- Terminal-Programm
- mit C#
- mit LabVIEW
- Terminal-Programme
- im Sourcecode
- Tetraederschaltung
- Timer CTC
- Timer PWM
- Timer-Grundfunktion
- Timerinterrupt
- Atmel Studio
- CodeVisionAVR
- Transistorkennlinie
- TWI
- Two-phase-on
- Ultraschall
- Ultraschall-Eigenbausensor
- Ultraschallsensor
- Schaltplan
- Unterprogramme in C
- Variablen und Konstanten in C
- Vor-Rück-Zähler
- Wave mode
- While-Schleife in C
- Zehnersystem
- Zeiger
- C
- Zweierkomplement
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