1 Mikrocontrollergrundlagen 1. 2 Mikrocontrollerfamilien beurteilen und auswählen 27

Transkript

1 vii 1 Mikrocontrollergrundlagen Architekturen Complex und Reduced Instruction Set Computer Start mit Mikrocontrollern der Firma Intel Low Power Spannungsversorgung, Oszillator und Reset Arbeitsspeicher Interrupt-Logik Watchdog Brown Out Detection JTAG-Interface DMA-Logik Adressierung Programmierung Mikrocontrollerfamilien beurteilen und auswählen Mikrocontroller Architektur Microchip-Mikrocontroller PIC Architektur und Ausstattungsmerkmale Oszillatoren Reset-Konfiguration ICSP-Interface Programmspeicher

2 viii Konfigurationsdaten Taktgeneratoreinstellung Power Up Timer Brown Out Detect Watchdog Timer CCP2Mux Stack Overflow Reset Low Voltage Programming Code Protection Schreiben der Konfigurationsdaten PIC-Mikrocontrollerfamilien NanoWatt-Technologie Entwicklungsumgebung Atmel-Mikrocontroller Architektur AVR-Controller-Familien im Überblick Power-Save-Betriebsarten Entwicklungsumgebung MSP430-Mikrocontroller Architektur MSP430-Controllerfamilien Low Power Modes Entwicklungsumgebung und Programmierung ARM-Prozessoren und -Mikrocontroller ARM-Architektur und -Typen Cortex-Cores EFM32-Gecko Peripheral Reflex System Advanced Energy Monitoring Energy Aware Profiler Betriebsarten Energy Modes Entwicklungsplattform Single-Board-Systeme einsetzen Raspberry Pi Inbetriebnahme Netzwerkverbindung herstellen Manuelle Konfigurierung SSH- und FTP-Verbindungen

3 ix Software und Programmierung Beaglebone Black mbed-plattform Gadgeteer Arduino Boards Shields Start und Entwicklungsumgebung Anwenderprogrammierbare Ein- und Ausgabeeinheiten GPIO UART, USART und serielle Schnittstelle I2C-Bus Serial Peripheral Interface SPI A/D-Wandler D/A-Wandler PWM-Output Spannungsversorgungen planen und aufbauen Netzteile Batterien Akkumulatoren Bleiakkumulator Nickel-Cadmium-Akkumulator Nickel-Metall-Hydrid-Akkumulator Ladeschaltung Lithium-Ionen-Akkumulator Lithium-Polymer-Akkumulator Ladeschaltung Energy Harvesting Solarzellen Funktionsprinzip Elektrisches Verhalten Standard Test Conditions Typen

4 x Piezoelemente Aufbau und Typen Wandlerschaltung mit selbst gebautem Balkenschwinger Elektrodynamische Wandler Thermogeneratoren Energiespeicher und Energiemanagement Kondensatoren Solid State Batteries Thin-Film Batteries Ladeschaltung EnerChips EnerChips mit Power-Management-Logik Energy-Harvesting-Module und Energy Processor Die Funkpraxis ISM-Bänder Nahfunksysteme in der Übersicht Modulationsverfahren WLAN Sensorknoten im WLAN Inbetriebnahme Systemaufbau Konfigurierung Erweiterungsschaltungen Sensoren am SPI Steuerung mit Mikrocontroller Bluetooth Topologien und Implementierungen Entwicklungssystem Bluetooth Low Energy Chips und Schaltung Software und Programmierung ZigBee Topologien ZigBee Green Power ANT/ANT Low-Power-Funklösungen Low Power RF

5 xi Module Transceiver Datenrate und Reichweite Einfache Kommunikation aufbauen SimplicTI-Protokoll Software EnOcean-Funktechnik Dolphin System Architecture Starter und Programmer Kit Entwicklung und Programmierung Mess- und Steuerschaltungen für den Raspberry Pi GPIO-Port A/D- und D/A-Wandlerplatine für SPI Python und grafische Oberfläche Erweiterungen mit I 2 C-Bus-Schaltungen Temperaturmessung LCD-Ansteuerung A/D- und D/A-Messung Echtzeituhr stellen und lesen Solarzellentester selbst gebaut Verfahren für die Charakterisierung von Solarzellen Schaltungsaufbau Spannungsversorgung Widerstandsmatrix und Peripherie Relais und Treiber Lichtsensor zur Messung der Beleuchtungsstärke Programmablauf und Bedienung Implementierung der Software LCD- und Menüsteuerung Messen der Beleuchtungsstärke Maximum-Power-Point-Messung Leerlaufspannung und Kurzschlussstrom messen Ausgabe der Messergebnisse Index 377