Vorwort
Dieses
Buch basiert im Kern auf meinem Lernpaket Mikrocontroller. Es ermöglicht Ihnen
einen einfachen und schnellen Einstieg in die Welt der Mikrocontroller am konkreten
Beispiel des ATtiny85. Sie benötigen keine Vorkenntnisse und können gleich
durchstarten. Die verwendete Platine mit USB-Anschluss kann bei AK Modul-Bus
bezogen werden. Sie können wahlweise mit dieser Platine arbeiten oder alles auf
einer Steckplatine aufbauen. Beide Alternativen werden im Detail erläutert.
Mikrocontroller
sind nichts anderes als vollständige kleine Computer mit Recheneinheit,
Speicher, Schnittstellen und allem was sonst noch dazu gehört. Die neuere
Entwicklung hat dazu geführt, dass immer mehr in einen kleinen Chip gepackt
wurde. Ein achtbeiniges IC wie der ATtiny85 bietet bereits so viele
Möglichkeiten, dass es praktisch unmöglich ist, sie alle zu nutzen.
Entwickeln
Sie Ihre eigenen Anwendungen und damit praktisch Ihr eigenes Spezial-IC. Sei es
eine spezielle Alarmanlage, ein Messgerät oder eine Robotersteuerung, mit den
vorgestellten Grundlagen können Sie Ihre Ideen umsetzen. Die Controller-Platine
ist zugleich Entwicklungsplattform und Programmiergerät. Sie können beliebig
viele Mikrocontroller programmieren und dann in Ihre Schaltungen einbauen.
Bleiben
sie kreativ!
Ihr
Burkhard Kainka
Software-Download:
LPmikro85.zip
Platine
(in Vorbereitung) und Bauteile: https://www.ak-modul-bus.de
FT232-Platine: https://www.ak-modul-bus.de/stat/usb_experimentierplatine_mit_dem_ft232r,pd20!0,,FV45PL.html
Inhalt
1 Einleitung 1
1.1 Bauteile 1
1.2 Die Controller-Platine 2
1.3 Verwendung einer Steckplatine 5
1.4 Entwicklungs-Software 6
2 Interface-Experimente 13
2.1 Portausgänge 13
2.2 Porteingänge 15
2.3 Spannungsmessung 18
2.4 Pullup-Widerstände 20
2.5 Der Fototransistor 21
2.6 LED als Lichtsensor 22
2.7 Ladungsmessung 23
2.8 Messungen an einem Elko 25
2.9 Das Oszilloskop 27
2.10 Der PWM-Ausgang 29
2.11 Schaltschwellen 33
2.12 Programm-Upload 34
3 Bascom-Grundlagen und Portzugriffe 37
3.1 BASCOM-AVR 37
3.2 Der Bootloader 43
3.3 Ein Wechselblinker 47
3.4 Geschwindigkeitstest 49
3.5 Digitale Eingänge 50
3.6 Eingang mit Pullup 51
3.7 Die UND-Funktion 52
3.8 Das RS-Flipflop 54
3.9 Das D-Flipflop 55
3.10 Das Toggle-Flipflop 56
4 Die serielle Schnittstelle 59
4.1 Print-Ausgaben 59
4.3 Daten empfangen 64
4.5 Texteingabe 65
4.5 Byte-Empfang 66
5 Timer/Counter und Interrupts 68
5.1 Zeitmessung 68
5.2 Impulse zählen 70
5.3 Timer-Interrupt 71
5.4 Sekunden-Timer 73
5.5 PWM-Ausgang 75
5.6 Der weiche Blinker 76
5.7 Frequenzmessung 77
5.8 Interrupt-Eingang 0 81
5.9 Pin-Change-Interrupt 82
5.10 Watchdog und Power-Down 84
6 Der AD-Wandler 86
6.1 10-Bit-Messung 86
6.2 Messung an vier Kanälen 89
6.3 Interne Referenz 91
6.4 Differenzmessung 93
6.5 Temperaturmessung 95
6.6 Zweipunktregler 97
7 Interfaces und Datenlogger 101
7.1 Das universelle Interface 101
7.2 Das Oszilloskop 104
7.3 Ein Transientenrecorder 107
7.4 Langzeit-Datenlogger 110
7.5 Kennlinienschreiber 112
7.6 Der MCS-Bootloader 115
8 Messtechnik-Anwendungen 119
8.1 DC-Millivoltmeter 0.1 mV …1100.0 mV 119
8.2 RMS-Millivoltmeter 0.1 mV bis 250.0 mV 121
8.3 Widerstandsmessung 100 Ω bis 1 MΩ 124
8.4 Kapazitätsmessung 1 nF bis 1000 µF 126
8.7 Kapazitätsmessung 1 pF … 1000 pF 128
8.6 Sinusgenerator 0…5 kHz 131
9 Arduino-Anwendungen 135
9.1 Der ATtiny in der Arduino-IDE 135
9.2 Software Serial 140
9.3 Bascom auf dem Arduino UNO 141
9.4 SIOS-Emulation 146
9.5 Analoge Plotter 150
9.6 SIOS für den Tiny85 152
9.7 Programmieren mit CompactDefinition 156
Weitere Themen:Tipps und TricksKennlinienschreiber
Messung an Bauteilen und Schaltungen
Sound-Recorder
14.1.21:
Hardware
Das Buch verwendet im Schwerpunkt die Platine aus dem Lernpaket
Mikrocontroller. Sie soll nun bei AK Modul-Bus neu aufgelegt werden. Im
ersten Schritt wurde nur die Platine bestellt, um eventuelle Probleme
mit der Produktion zu erkennen. Zwei Platinen kamen heute zu mir.
Tatsächlich zeigte sich ein Problem im Bereich der USB-Buchse.
Vorhandene Micro-USB-Buchsen passen nicht problemlos rein. Für die neue
Produktion muss eine aktuelle Buchse verwendet werden. Trotzdem wollte
ich die Platinen komplett aufbauen, um auch den Rest genau testen zu
können. Mit etwas Mühe konnte ich andere Buchsen einlöten.
Die linke Platine habe mit den CH340G bestückt, im ersten Test nur
mit dem Quarz und noch ohne die Kondensatoren. Die Schnittstelle
funktionierte. In die rechte Platine habe ich den CH340C eingelötet,
der mit einem internen Oszillator arbeitet und ohne den Quarz auskommt.
Auch diese Schnittstelle arbeitet einwandfrei.
Dann wurden alle anderen Bauteile eingelötet. Beide Platinen wurden
komplett getestet und funktionieren einwandfrei. Ich schlage deshalb
Modul-Bus vor, die Platine mit den CH340C und ohne Quarz zu bestücken.
Es wird allerdings noch ein paar Wochen dauern, bis die Platine im
Online-Shop steht.
Im Buch wird ja auch noch eine andere Hardware vorgestellt, wobei ein
FT232 und ein Steckbrett zum Einsatz kommen. Falls jemand noch eine
weitere Variante im Einsatz hat, wäre ich über eine Info sehr dankbar.