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