Mark VHS Augsburg Einführung in die Mikrocontroller-Programmierung.

Transkript

1 Mark VHS Augsburg 2015 mark@mark-fink.de

2 Haftungs-Ausschluss Nutzung der Arduino Schnittstellen um mit Netz-Spannung und Geräten wie z.b. Lampen, Motoren, Pumpen, Türen und vielem mehr zu arbeiten, ist eine der interessantesten und nützlichsten Anwendungen. Arbeiten mit 220V Netzspannung sind kompliziert und ggf. gefahrvoll und müssen vom Fachmann durchgeführt werden. Der Autor übernimmt keinerlei Gewähr für die Aktualität, Korrektheit, Vollständigkeit oder Qualität der bereitgestellten Informationen. Haftungsansprüche gegen den Autor, welche sich auf Schäden materieller oder ideeller Art beziehen, die durch die Nutzung oder Nichtnutzung der dargebotenen Informationen bzw. durch die Nutzung fehlerhafter und unvollständiger Informationen verursacht wurden, sind grundsätzlich ausgeschlossen, sofern seitens des Autors kein nachweislich vorsätzliches oder grob fahrlässiges Verschulden vorliegt.

3 Experimentier-Board (Breadboard) Schnelles Erstellen von Prototypen Keine Lötarbeiten! Wiederverwendbar Wichtig ist die Leitungs-Verbindungen unterhalb der Steckpunkte zu kennen um Fehler & Beschädigung der Komponenten zu vermeiden!

4 LED Betriebsspannung: 2.0 V Größe 5mm Stromaufnahme 20 ma LED-Wiederstands-Rechner

5 LED Aufgabe 1: Taste LED Schaltung Nutzung von Breadboard und Verbindungsleitungen Bauteile: Taste, 180 Ohm Widerstand, LED Prüfung der Bauteile Messung des Widerstands mit dem Multimeter Durchgangsprüfung der Taste mit dem Multimeter Aufbau der Taste LED Schaltung (stromlos) Prüfung der Schaltung (stromlos) Spannungsversorgung 5.0 V vom Arduino Inbetriebnahme der Schaltung Messung von Spannungen in der Schaltung

6 LED Aufgabe 2 Nutzung von I/O Pins des Arduino Bauteile: Taste, 180 Ohm Widerstand, LED, 10 kohm Widerstand Nach dem Buch Getting Started with Arduino, 3rd Edition Seite 40

7 LED Aufgabe 2 (Breadboard)

8 LED Aufgabe 2 Fritzing: (

9 ArduBlock Überblick / Bedienung Kontroll-Elemente Pins Operatoren Variablen Utilities Speichern / Laden Upload Serielle Konsole

10 LED Aufgabe 2 ArduBlock (simple)

11 LED Aufgabe 3 ArduBlock (on / off)

12 LED Aufgabe 3 Entprellung der Taste

13 LED Aufgabe 3 ArduBlock (entprellt)

14 LED Aufgabe 3 ArduBlock (entprellt)

15 Arduino IDE Bedienelemente

16 Auswahl des Arduino Board Type

17 Arduino IDE Toolbar

18 Struktur eines Arduino Sketch Deklaration von Variablen setup (muss vor loop stehen) loop

19 Hilfe finden Getting Started Environment Troubleshooting Reference Find in Reference Ctrl+Shift+F FAQ Arduino.cc

20 C-Programme: Kommentare Kommentare können überall stehen Werden mit // oder /* und */ erstellt Kommentare wirken sich nicht auf den Code aus

21 Kommentare Kommentare können überall stehen Werden mit // oder /* und */ erstellt Kommentare wirken sich nicht auf den Code aus

22 Operatoren Gleichheitszeichen = wird für Zuweisung benutzt == wird für Vergleiche benutzt

23 Operatoren und, oder, nicht && ist und ist oder! ist nicht

24 Deklaration von Variablen Logisch / Boolean: bool variablename; Integer: int variablename; String: String: stringname []; Sichtbarkeit: Variable ist in dem Block sichtbar in dem sie deklariert wurde. Bsp: Eine Variable die innerhalb des Setup-Block deklariert wurde ist nur in diesem und allen untergeordneten Blöcken sichtbar.

25 Zuweisung von Variablen Logisch / boolean: variablename = false; variablename = true; Integer: variablename = 1234; String: stringname = Mark Fink ;

26 Statement IF Condition (), <, <=, ==, >, >=,... then Block optionaler else Block

27 Statement for

28 Statement while while ( count<10 ) { //while action code goes here }

29 Statement break Ausstieg aus einer do, for, while Schleife ohne Beachtung der Schleifen-Bedingung

30 Statement continue Überspringt die nachfolgenden Kommandos im Schleifen-Körper und setzt mit der Prüfung Schleifen-Bedingung fort. Ggf. wird die nächste Iteration der Schleife durchgeführt.

31 Aufgabe 4: Schleife Benutzung der Arduino IDE Mit einer Schleife von 1 bis 100 zählen und die Werte über die Serielle Schnittstelle ausgeben (Serial.println( hallo );). Serialle Schnittstelle initialisieren in setup(): (Serial.begin(9600);) Zu schnell gezählt?: Wartezeit einbauen (delay(200); in ms)

32 Aufgabe 5: Schleife mit Abbruch Benutzung der Arduino IDE Auf Lsg. Aufgabe 4 aufbauend Abbruch der Schleife über Taste (Widerstand 10 kohm) Im setup()-block: pinmode(7, INPUT); Für die Bedingung digitalread(7) für Pin 7 nutzen Neustart des Sketch mit Upload oder Reset Taste

33 Arduino Spezifische Kommandos pinmode(), Werte: INPUT, OUTPUT digitalwrite(), Werte: HIGH, LOW digitalread()

34 Arduino Spezifische Kommandos delay(), Wert in ms: Bsp: 1000

35 Arduino Spezifische Kommandos Serial.begin(); Wert: Baudrate Bsp: 9600 Serial.print(); Wert: Zeichenkette Serial.println(); Serial.flush(); Serial.read();

36 Arduino Spezifische Kommandos Serial.read();

37 ASCII Tabelle

38 Aufgabenstellung bis nächsten Sonntag Blink LED (Knight-Rider wer möchte) Mit ArduBlock oder/und Arduino IDE Nächsten Sonntag Lösung vorstellen Code-Clinik

39 Weiterführende Informationen: Seminar Seite (incl. Foliensatz): Arduino Ebooks (in English): Getting Started with Arduino, 3rd Edition, Massimo Banzi, Michael Shiloh: Beginning C for Arduino, Jack Purdum: Practical AVR Microcontrollers, Alan Trevennor: Learning Programming: ArduBlock Lernmaterial: ArduBlock Referenz:

40 Fragen / Anregungen

41 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!