MCT Projekte WS08/09 Donnerstag (Dr. Bayer): 1. Eingabegeräte an NF Cobra-Roboter 3. Bewegte Webcamera 4. Rotierender Zeiger 5.

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1 MCT Prjekte WS08/09 Dnnerstag (Dr. Bayer): 1. Eingabegeräte an NF300 Zwei verschiedene Eingabevarianten sllen am NF300 Bard realisiert werden. Ein Inkrementalgeber liefert Impulse, die abhängig vn der Drehgeschwindigkeit einen Zähler in Einzelschritten der in 10er-Schritten ansteuern. Die Ausgabe erflgt mit einer 7-Segment-Anzeige Das Analgsignal eines Jysicks wird an einen A/D Wandler angeschlssen. Der A/D Wandler liefert über die QSPI-Schnittstelle Daten an den NF300. Abhängig vm Analgsignal wird die Geschwindigkeit eines Schrittmtrs gesteuert. 2. Cbra-Rbter Die 6 Schrittmtren des Cbrarbters müssen per TPU angesteuert werden. Mit Hilfe des Rbters wird eine Webcamera psitiniert. Die Kamerabewegungen werden per ser. Schnittstelle an die Steuerung gegeben. Die Bedienung sllte nach Möglichkeit über das Internet erflgen. (Kamera muss vm Team ausgewählt und besrgt werden. 3. Bewegte Webcamera Die Aufgabenstellung entspricht der Aufgabe Cbra-Rbter. Die Kamerapsitin wird jedch mit einem Schrittmtr und einem Servmdul realisiert. 4. Rtierender Zeiger Aus dem DCF77 Signal (Funkuhr) sll die aktuelle Uhrzeit und die Wetterinfrmatin ermittelt werden. Die Uhrzeit wird mit Hilfe des rtierenden Zeigers dargestellt, die Wetterinfrmatin wird über das Hyperterminal angezeigt 5. CNC-Fräse In einer vrigen Arbeit wurde die Ansteuerung der Schrittmtren eines X-Y-Tisches mit einem Atmel-Przessr realisiert. Nun sllen vn der Steuerung HPGL-Kmmands in die entsprechende Bewegung umgesetzt werden, s dass kmplette Fräsprgramme abgearbeitet werden können.

2 6. Reinigungsrbter Die Mtren und Sensren eines Staubsaugerrbters sllen vn einem Atmel-Przessr angesteuert werden, s dass die Basis für weitere Aufgaben gelegt werden. 7. Mischfarben mit farbigen LED erzeugen (Atmel der MSP) Mit Hilfe einer rtierenden Scheibe, auf der Reihen vn rten, grünen und blauen LED`s angebracht sind, sllen durch zeitrichtiges Ansteuern der LED-Reihen beliebige Mischfarben erzeugt werden. Um die Intensität der einzelnen Farben zu variieren werden die LED s mit Pulsweitenmdulatin gedimmt. Die Platinen mit Treiberschaltung und Przessr muss in diesem Prjekt gefertigt werden.

3 Mittwch (Dr.Högl) Hier stehen einige Vrschlaege fuer das Mikrcmputerpraktikum im Wintersemester 2008/2009 fuer Mechatrniker (ME5). Gerne duerfen Sie mir auch Ihre Vrschlaege nennen. Bei Fragen, Kmmentaren und weiteren Vrschlaegen bitte eine an mich senden. Meine Adresse ist 1. Versuch mit dem CAN Feldbus. Vr ein paar Jahren habe ich den Prttyp des "TinyCAN" Adapters als Hardware fuer eine Diplmarbeit entwickelt. Die Sache wurde seither staendig weiterentwickelt. Aktuell fertigt eine befreundete Firma das Geraet in gresseren Stueckzahlen, s dass wir nun diese USB-zu-CAN Adapter auch jederzeit im Praktikum einsetzen kennen. Uebrigens ist fuer TinyCAN die kmplette Sftware "Open-Surce", d.h. Sie kennen durch Studieren der Quellen der CAN Zugriffsbiblithek und sgar eines grafischen CAN Mnitrprgrammes viel lernen! Alle Prgramme laufen swhl unter Windws als auch unter Linux und sind in der Sprache C geschrieben. Bei grafischen Prgrammen wurde das prtable Gtk+ Framewrk verwendet. Hier kennen Sie sich vrab infrmieren: Was lernen Sie dabei? Wie funktiniert CAN ueberhaupt? Wie kmmuniziert man unter Windws der Linux mit einem CAN API? Wie kmmuniziert man zwischen zwei PCs mit CAN? Wie baut man einen kleinen CAN-faehigen Mikrcntrller-Knten? 2. Versuch mit Octpus. Der Octpus hat auch seine Wurzeln an der FH. Vr ein paar Jahren haben wir einen lw-level USB Cntrller an einen Atmel AVR gekppelt, daraus entstanden dann nach viel Arbeit die inzwischen ziemlich bekannten Prdukte USBprg und Octpus. Benedikt Sauter, der diese Sachen mit viel Energie vrangetrieben hat, verkauft diese nun auch in seinem Web-Shp, neben anderen Prdukten, die nicht vn ihm sind. Man schliesst den Octpus ueber die USB Schnittstelle an den PC an und kann dann vn einer Prgrammierschnittstelle aus mit allen I/O Kanaelen auf dem Octpus sprechen: GPIO, SPI, I2C, UART, AD und auch CAN. Smit eignet sich der Octpus gut wenn man irgendeine (selbstgebaute) elektrnische Schaltung an den PC kppeln mechte. Web-Shp:

4 3. Versuch mit HF Datenuebertragung. Ich habe zwei Funkmdule mit nrf903 vn Nrdic Semicnductr. Diese wurden beschrieben in der Zeitschrift c't 24 und (Jens Altenburg, Elektrnische Zwerge, Einfuehrung in die Mikrcntrller Praxis). Man kennte ein Mdul an den PC ueber das Octpus Interface anschliessen und das andere an einen Atmel AVR. Ich habe auch nch Funkmdule vn anderen Herstellern in meinem Lager, s dass man sich erst mal alle anschauen sllte. T D: Nch zwei HF Steckverbinder fuer die nrf903 Antennen besrgen. 4. Strmverbrauch eines Prgrammes Versuch, bei dem der Strmverbrauch eines Prgrammes auf einem AVR Mikrcntrller im Vrdergrund steht. Mir schwebt schn lange ein Experiment vr, bei dem die zur Verfuegung stehende Energie in Frm z.b. einer Kndensatrladung begrenzt ist. Des weiteren hat man eine Aufgabe auf dem Cntrller zu erledigen, die meglichst strmsparend zu realisieren ist, s dass man eine meglichst lange Laufzeit erzielt. Das "beste" Prgramm waere das, das am laengsten laeuft. Daraus kennte man sgar einen Wettbewerb machen. Hier lernt man natuerlich die ft vernachlaessigten Strmspar-Betriebsarten vn mdernen Przessren kennen. Den Prgrammierstil muss man auch darauf einstellen, d.h. die gewehnliche sequentielle Prgrammierung scheidet aus. Vielmehr muss man sein Prgramm efter schlafen legen, um Strm zu sparen und durch Interrupt wieder aufwachen. Die Rechenaufgabe muesste man sich aber erst nch ueberlegen. Man kennte auch daran denken, den Strmverbrauch eines Mikrcntrllers ueber der Zeit zu messen. In die Strmversrgung kennte man dazu einen empfindlichen Strm/Spannungs-Wandler einbauen (habe ich bereits im Lager). Damit kennte man in Echtzeit die Leistungsaufnahme und den Energieverbrauch bestimmen. 5. mdernen Lampen, die ihre Farbe und Helligkeit ändern Alle kennen diese mdernen Lampen, die ihre Farbe und Helligkeit in einem grssen Bereich veraendern kennen. Drin sind meist mehrere Hchleistungs-LEDs in den Grundfarben, s dass man durch Mischung den grssen Farbbereich erzielt. Bauanleitungen, auch mit mehreren Hchleistungs-LEDs je Farbe, findet man z.b. in der Fachzeitschrift Elektr, die in der FH Biblithek aufliegt. Mir wuerde eine Lampe gefallen, die einen bestimmten Zahlenwert in eine bestimmte knfigurierbare Farbe und/der Helligkeit umsetzt. Stellen Sie sich vr, man kennte die Aussentemperatur damit visualisieren, je kaelter es draussen wird, um s kraeftiger wird z.b. das Blau der Lampe. Angeschlssen an einen PC kennte man auch die Anzahl der gerade ungelesenen s visualisieren - ein kraeftiges Rt bedeutet ueber 20. Der Kreativitaet sind hier keine Grenzen gesetzt.

5 6. Nachbau einer klassischen Lichtrgel mit drei LEDs rt, gruen und blau, die an einem Atmel AVR Cntrller haengen. Das Bard/der Cntrller muesste auch ueber einen analgen Eingang verfuegen (zumindest ein AD-Wandler Eingang) ueber den man die analgen Signale digitalisiert. Die Schwerpunkte des Versuches laegen dann in den Bereichen Digitalisierung der analgen Eingangssignale Digitale Filterung in drei Frequenzbereiche tief, mittel und hch (welche Frequenz schafft man nch?) Pulsbreitenmdulatin der LEDs Um ein digitales Filter realisieren zu kennen, muss man sich einige Messwerte des analgen Signales merken kennen. Dazu braucht man ausreichen RAM (wie viel?), deshalb kennte das bei kleineren AVR Bausteinen knapp werden. 7. Lw-speed USB Peripherie mit AVRUSB ( machen. Der Atmel AVR, z.b. ein billiger Mega8 erledigt wegen der relativ niedrigen Geschwindigkeit vn 1 MBit/s das ganze lw-speed USB Prtkll in Sftware. Damit lassen sich mit minimalem Aufwand (man braucht keinen USB Cntrller!) wunderbare Geraete bauen, die am USB Bus haengen. Die Kmmunikatin zwischen PC und AVR wird mit den "HID Feature Requests" gemacht. Sie lernen hier wie USB funktiniert und auch der prgrammtechnische Zugriff auf ein "Human Interface Device" sllte halbwegs klar werden. Auf der ben angegebenen Prjektseite sind viele bereits realisierte spannende Prjekte - bitte mal ansehen! 8. Fernsteuern mit dem Mbiltelefn der einem GSM-Mdem. Hier geht es darum zwei Mbiltelefne mit je einem Kabel mit dem PC zu verbinden und die Funkverbindung zum Messen und Steuern zu verwenden. Mit den Kabeln ist es meglich, prgrammgesteuert ueber die serielle Schnittstelle mit den Handys zu kmmunizieren. Es werden dabei die "AT" Befehle verwendet, die man schn vn den vergangenen analgen Mdems kennt. Die Nachrichten zwischen den Telefnen kann man z.b. als SMS frmatieren (endlich mal eine sinnvlle Verwendung!). In der Praxis ist der entfernte Mess- der Steuerknten nicht mit einem Mbiltelefn, sndern mit einem "GSM-Mdem" ausgestattet. Das ist nichts anderes als ein nrmales Mbiltelefn, allerdings nicht mit Tasten und Display, sndern gekapselt in einem Metallgehaeuse (nur der Antennenstecker und der UART Anschluss schauen raus). Ich habe sgar ein GSM-Mdem vn der Firma Wavecm im Lager. An die Studenten die in meine OOSW-Vrlesung gehen: Es gibt eine Pythn Biblithek die bereits mit den AT Befehlen umgehen kann.

6 9. Internet Radi "EIR" Dieser Versuch ist bereits vergeben. 10. Elektrnische Regelung einer Wippe mit Kugel (Elektr Heft 9/2008). Wer Freude an mechanischen Regelexperimenten hat, der findet in den Elektr Heften vn diesem Jahr bereits zwei Bauvrschlaege. Das andere Heft war, glaube ich, das Heft 7/

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