Lernpaket Mikrocontroller programmieren

B. Kainka, Franzis-Verlag, 2012





www.ak-modul-bus.de/stat/lernpaket_mikrocontroller_programmieren.html
Informationen und Zusatzversuche: www.elektronik-labor.de/Lernpakete/TPS/TPS0.html

Programmierwettbewerb: www.elektronik-labor.de/Lernpakete/TPS/TPS12.html

Vorwort

Mit der kompakten Platine dieses Lernpakets bauen Sie einem kompletten Steuercomputer für den universellen Einsatz. Mikrocontroller findet man überall, in Haushaltsgeräten, in Geräten der Unterhaltungselektronik, in Fahrzeugen, in Messgeräten und sogar in unbemannten Raumfahrzeugen. Überall tun sie Dinge, die ihnen ein Programm befiehlt. Es ist spannend, auch selbst einmal einfache Steuerprogramme zu erzeugen.

Der erste Schritt ist meist, dass man einen Mikrocontroller oder Prozessor aussucht, der möglichst genau zu der gewünschten Aufgabe passt. Man hat die Auswahl zwischen unzähligen Typen verschiedener Firmen. Und auch die Programmiersprache kann gewählt werden. Meist wird Assembler und C angeboten, in vielen Fällen auch Basic oder eine andere Hochsprache. Normalerweise braucht man zur Programmierung aufwendige Software und ein Programmiergerät. Neben dem finanziellen Aufwand ist auch die Einarbeitungszeit nicht zu vernachlässigen.

Der hier verwendete Mikrocontroller ist ganz anders. Zum Programmieren brauchen Sie nicht mehr als zwei Tastschalter auf der Platine. Die „Tastenprogrammierbare Steuerung“ (TPS) kennt nur relativ wenige Befehle, die sich leicht erlernen lassen und die mithilfe der Tasten in den Controller programmiert werden. Eine Änderung des Programms ist jederzeit und ohne besondere Hilfsmittel möglich.
 
Das System eignet sich besonders für kompakte Anwendungen im Bereich Messen, Steuern und Regeln. Viele Aufgaben sind mit diesem System bereits vollwertig lösbar. Dazu kommt, dass Sie den Mikrocontroller nach erfolgreicher Programmierung in eigene Schaltungen einbauen können. Grundwissen im Bereich Elektronik wird dabei vorausgesetzt.
 
Zugleich eignet sich die Platine auch als Grundlage für die Ausbildung und für die ersten Schritte in die Mikrocontroller-Programmierung. Erfolge stellen sich schneller ein als bei anderen Systemen. Die Strukturen sind aber ähnlich wie in anderen Programmiersprachen, sodass der spätere Übergang erleichtert wird.
 
Ich wünsche viel Spaß und Erfolg beim Programmieren! Tipps und Tricks, zusätzliche Programmbeispiele sowie künftige Entwicklungen und Erweiterungen rund um die Tastenprogrammierbare Steuerung finden Sie im Internet: www.elektronik-labor.de
 
Ihr Burkhard Kainka


Inhalt des Experimentierhandbuchs:

1 Einleitung    7

2 Hardwaretests    15
2.1 Grundaufbau    15
2.2 Wechselblinker    17
2.3 Binärzähler und PWM-Ausgabe    18
2.4 Der Analog-Digital-Wandler    23
2.5 Zufallsgenerator    25
2.6 Impulslängenmessung    27

3 Der Programmiermodus    31
3.1 Programme auslesen    31
3.2 Programme eingeben    34
3.3 Wiederherstellung der Beispielprogramme    36

4 TPS-Befehle    37
4.1 Die Basisbefehle    37
4.2 Rechnen mit Variablen    40
4.3 Sprünge und Verzweigungen    43
4.4 Die Befehlstafel    46

5 Programmstrukturen und Beispielprogramme    49
5.1 Zählschleifen   49
5.2 Vergleiche    51
5.3 Einzelbit-Verarbeitung    52
5.4 Logische Grundfunktionen    56
5.5 Unterprogramme    58

6 Fortgeschrittene Anwendungen    61
6.1 Dämmerungsschalter    61
6.2 Zweipunktregler    62
6.3 LED-Dimmer    64
6.4 Ein Morseprogramm    66
6.5 Start/Stopp-Zeitmesser    69
6.6 Zahlenschloss    70
Anhang    73