Vorwort zur ersten Auflage

Transkript

1 Vorwort zur ersten Auflage Für den Einstieg in die Microcontroller-Programmierung gibt es eine Vielzahl von Büchern und auch das Internet bietet eine Fülle von Hinweisen und Hilfestellungen. Doch diese Texte wurden selten für den Anfänger geschrieben. Das mag daran liegen, dass die Autoren bereits sehr tief in der Materie verwurzelt sind und sich an ihre eigenen Anfangsprobleme kaum mehr erinnern. Dieses Buch will Mut machen, sich mit der Microcontroller-Technik zu beschäftigen. Dazu wird die erforderliche Kombination zwischen Hard- und Software praxisnah dargestellt. Die ersten Schritte werden sehr ausführlich erklärt, um dem Einsteiger Sicherheit zu geben. Darüber hinaus bieten die Autoren individuelle Hilfestellung per an. Als Microcontroller kommt il-troll zum Einsatz und damit etwas ganz Besonderes! Das fällt am Namen auf, denn er klingt lustig und unerwartet für eine elektronische Applikation. Das fällt an der Platine auf, denn sie ist unüblicherweise achteckig, aber auch an diesem Buch, denn es ist handhabbar und der Inhalt nachvollziehbar. Die Programmiersprache BASIC wurde bewusst gewählt, denn das Buch und das notwendige Handwerkszeug wurden für die Ausbildung konzipiert. Dennoch handelt es sich um einen vollwertigen Microcontroller mit einer Vielzahl von digitalen Ein- und Ausgängen, analogen Eingängen, Timer, UART usw. Auch der Aufbau der Hardware ist für Elektronikeinsteiger unproblematisch, zumal die Bestückung übersichtlich bleibt und keine SMD-Bauteile zum Einsatz kommen. Mehrere Funktionstests während des Aufbaus geben ein Gefühl der Sicherheit vor dem ersten Einsatz. Die Spannungsversorgung und das Programmierinterface sind ebenfalls auf der Platine integriert. Die Installation unter Windows XP ist nach wenigen Minuten erledigt, so dass man sich schnell den ersten Beispielprogrammen zuwenden kann.

2 Vorwort zur ersten Auflage Später kann man sehr einfach von il-troll auf ein Profisystem wie z.b. il-bas16pro umsteigen. Das spart Zeit und umständliches Neuerstellen und Adaptieren von Programmen. Alles in allem ein rundum durchdachtes und empfehlenswertes Buch, ein Buch mit System. Wolfgang Lipps Vorsitzender des AATis e.v. (Arbeitskreis Amateurfunk und Telekommunikation in der Schule e.v.) 10

3 Bemerkung zur zweiten Auflage Wir staunten nicht schlecht, als uns der Verlag bereits nach 10 Monaten mitteilte, es werde eine neue Auflage gedruckt. Anfangs waren wir äußerst skeptisch, ob denn das Konzept»Mut zur Lücke, der Microcontroller als Black-Box«aufgehen würde. Ein einfacher, geradliniger Einstieg ohne weiteren Balast. Ist so etwas überhaupt möglich? Ja und es war richtig, ein Buch ohne belastenden technischen Tiefgang auf den Markt zu bringen. Unzählige Leser haben so den Einstieg in eine faszinierende Technik geschafft. Ihrem Engagement verdanken wir viele Hinweise u.a. auf Druckfehler, Unstimmigkeiten und auch manche Anregungen, die in diese zweite Auflage einflossen. Dieses enorme positive Echo ist für uns Ansporn zu»mehr«. Erfreut hat uns ein Leser, der den Programmieradapter incl. Komfort-Reset-Schaltung auf eine separate Platine gepackt hat. Das Ganze ist als Bausatz AS227 beim AATiS erhältlich. Im Buch neu hinzugekommen ist ein ausführlicher Abschnitt über den Debugger des il-trolls, der zum Zeitpunkt der Fertigstellung der ersten Auflage noch nicht zur Verfügung stand. Damit wird der Einstieg nochmals vereinfacht. Das Grundlagenkapitel ist ebenfalls stark erweitert worden. Es soll vor allem das Interesse an der allgemeinen Elektronik wecken. Auch Kapitel 7»LCD und Matrixtastatur«ist neu und zeigt ausführlich deren Funktionsweise und mögliche Einsatzgebiete. Dem Anhang wurde ein Glossar für ausgewählte Fachbegriffe beigefügt. Hausach / Nienhagen im Januar 2007 Stefan Lehmann Wolfram Harth

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5 Einleitung Für Studenten und natürlich auch für alle anderen Interessierten wird es immer schwieriger, in die Materie»Microcontroller«einzutauchen. Die technischen Geräte des Alltags werden immer komplizierter und kleiner. Die Zuordnung von einzelnen Funktionen und Bauteilen wird daher immer komplexer. Oft übernimmt ein einzelner Baustein die gesamte Funktionalität, für die früher hundert oder mehr Bauteile notwendig waren. Signale lassen sich nicht mehr mittels Messgeräten betrachten, weil sie unzugänglich im Microcontroller vergraben sind. Heute muss man durch Messen der wenigen zugänglichen Signale Rückschlüsse auf das im Inneren Ablaufende ziehen. Dazu benötigt man aber intime Kenntnisse von Soft- und Hardware, denn deren Zusammenwirken ist deren Geheimnis. In diesem Buch wollen wir die ersten Schritte zu einem besseren Verständnis dieses Zusammenspiels von Hard- und Software machen. Es soll dem Einsteiger helfen, die ersten Hürden erfolgreich zu nehmen. Dazu wird die Höhe der Hürde zunächst sehr niedrig gehalten, um dann, im Laufe der Zeit und dem wachsenden Können entsprechend, höher gestellt zu werden. Wir beginnen ganz einfach mit dem Blinken einer Leuchtdiode. Durch kleine Programmänderungen erzeugen wir auch einen Ton. Wir steigern den Anspruch fast unmerklich und erzeugen dabei den optischen Eindruck einer Bewegung, spielen Musikstücke, bringen einen Schrittmotor zum Laufen, bauen eine Funkuhr, enträtseln den Code einer Infrarot-Fernbedienung und Kommunizieren über eine LAN- Verbindung. Auch die Hintergrundinformationen, die unbedingt zum Verständnis notwendig sind, werden nicht vergessen. Man sieht den Programmcode und weiß sofort, warum und wofür er steht. In Kapitel 8 bis 10 werden dazu auch theoretische Grundlagen vermittelt.

6 Einleitung Betreten Sie mit uns die faszinierende Welt der Microcontroller und Microprozessoren 1. Dieses Buch wird Ihnen helfen, die Geheimnisse der Controller zu entschlüsseln. Es gibt für alles eine Erklärung. Und sollten Sie einmal die Antwort nicht in diesem Buch finden, dann stehen Ihnen die Autoren per mit Rat zur Seite. Das gilt natürlich auch für Fragen, die über die Beispiele in diesem Buch hinausgehen. Nur Mut, denn der Weg zum Ziel beginnt mit dem ersten Schritt. Hausach / Nienhagen im Januar 2007 Stefan Lehman Wolfram Harth 1 Siehe Glossar 14

7 Danksagung Ganz herzlich wollen wir uns an dieser Stelle bei unseren Ehepartnern Gabriele Lehmann und Sabine Harth bedanken. Sie haben durch ihr Verständnis für unsere Zusatzarbeit dieses Buch erst ermöglicht. Danke auch an Bettina Lehmann für ihre tatkräftige Unterstützung beim Umsetzen vom Musiknoten in computergerechte Zahlen und an Thorsten Wulff für die ersten Programmvarianten des Download-Programms. Einen besonderen Dank auch an unsere Lektorin Frau Sabine Schulz für die tatkräftige Unterstützung und die vielen Ideen. Sie war durch ihre Geduld immer ein wichtiger Ruhepol bei unserer Arbeit.