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projects:2013:avr_101

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AVR Einführungsworkshop

Es soll ein Workshop bzw. eine kleine Workshopserie als Einführung in die Programmierung von AVR Mikrocontrollern ausgearbeitet werden.

Projekkurzinfos

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begin
2013-01-03
status
planning/preparing
skillz
Vorbereitung erfordert Ahnung von Schaltung aufbauen, AVR programmieren in C, Makefiles schreiben, Teileilisten machen, Bausätze vorbereiten, Folien ausarbeiten, …
Workshop durchführen needs Erklärbärfähigkeit, Geduld, …

Ideen

Für die Einführung ist der ATtiny 25/45/85 ganz gut geeignet, übersichtliche Anzahl an Funktionseinheiten, billig zu beschaffen und als DIP-8 oder SOIC-8 erhältlich. Eine einfache Beispielbeschaltung passt locker auf ein kleines Whiteboard:

Im Laufe der Vorbereitungen stellte sich heraus, dass man die Thematik in mehrere Workshops gliedern sollte. Einführung in die Mikrocontrollerprogrammierung kann mit nahezu gleichem Quellcode auf Steckbrett, gelöteter Schaltung (Lochraster, SMD) oder Arduino geschehen. Ansteuern kann man diverse Dinge, der Einfachheit halber bieten sich LEDs als Ausgabe und Potis als Eingabe an.

Den Aufbau einer der Schaltungsvarianten kann man in je einen Extra-Workshop packen. Der Umfang ist mit LED und Poti mehr als ausreichend für einen Einführungsworkshop.

Alternative Beispielschaltung mit 7-Segment-Anzeige

Beispielschaltung mit 4bit-Hex-Eingabe und 7-Segment-Ausgabe

Hinweis: Wegen $grund ist an PB4 (Pin 3) der Pull-Up-Widerstand nicht wirksam. Deshalb wurde ein externer Widerstand (10kOhm) von Pin 3 nach Masse gelegt.

Der AT90S2343 wurde gewählt, weil er im Bastelbestand noch vorhanden war. Letztendlich sollte auch hier ein ATtiny25 zum Einsatz kommen. Folgende Varianten sind dann möglich:

  • Der 4bit-Hex-Codierer wird durch ein Poti ersetzt. Der Stellwert wird am ADC-Eingang ermittelt.
  • Einer der frei werdenden Ports kann dann wieder für den Reset des Zählers verwendet werden (d.h., wieder zwei Leitungen zum Zähler, aber eine robustere Schaltung). Diese beiden Schaltungsvarianten mit Vor- und Nachteilen können durchaus auch im Rahmen eines Workshops behandelt werden.
  • Das Poti lässt sich auch durch einen widerstandsbasierten Sensor ersetzen, z.B. einen Photowiderstand. Auf der Anzeige erscheint dann ein Lichtlevel.
  • Mit einer höheren Taktung lässt sich das Flackern der 7-Segment-Anzeige wahrscheinlich völlig unterbinden. (Konsequenzen verschiedener Taktungen können ebenfalls Teil eines Workshops sein.)

Teile

Im Prinzip sind die Teile sehr ähnlich, egal welche Schaltung man benutzt. Leichte Abweichungen vielleicht beim Arduino. Interessant für die gelöteten Schaltungen wäre vielleicht noch ein vorgeschalteter Spannungsregler.

Schaltung auf Steckbrett

  • ATtiny25/45/85 in DIP-8 Gehäuse
  • ein bis drei LED oder eine RGB-LED (bspw. LED RGB-5 DIFFUS)
  • ein paar Widerstände und Kondensatoren
  • ein Poti
  • ein Adapter zum Anstecken des Programmers
  • kleine low-current LED als Betriebsspannungsanzeige

Schaltung auf Lochraster

Kann man die selben Teile nehmen wie auf dem Steckbrett.

SMD-Schaltung

Setzt das Projekt PCB-Herstellung voraus, kann von der Schaltung her aber ähnliches bis gleiches Design nutzen. Zur Demonstration nimmt man dann einfach den Mikrocontroller im SOIC-8 Gehäuse.

projects/2013/avr_101.1358862745.txt.gz · Zuletzt geändert: 2013-01-22 14:52 von alex