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| de:preface [2010/10/29 08:46] – seiler | de:preface [2020/07/20 09:00] (current) – external edit 127.0.0.1 |
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| ====== Preface ====== | ====== Einleitung ====== |
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| Dieses Buch ist ein Handbuch für Microcontroller und praktische Robotik, welches Ihnen unserer Auffassung nach hoffentlich dabei helfen kann, intelligente Microcontroller- basierte Lösungen zu bauen und den Ingenieurberuf auch für junge Menschen bekannt und interessant zu gestalten. | Dieses Buch wurde als praktisches Handbuch für Mikorcontroller und Robotik konzipiert, in der Hoffnung, dem Leser bei der Entwicklung von „smarten“ Lösungen zu helfen. Darüber hinaus soll es auch dazu beitragen, die Begeisterung für den Ingenieurberuf bei jungen Menschen zu wecken. In erster Linie richtet sich das Buch an Schulen sowie Universitäten, aber auch an Bastler und Unternehmen, die im Rahmen von Projekten mit AVR Mikrocontrollern arbeiten möchten. |
| Das Buch ist für Schulen und Universitäten gedacht, aber auch für Bastler und Firmen die AVR Microcontroller für ihre Projekte nutzen wollen. | |
| Das Buch zielt darauf sowohl Lehrende als auch Lernende zu helfen schnelle Resultate zu bekommen: Für die Lernenden um ihren Wissensstand zu erweitern und für Lehrende ihnen das Leben leichter zu machen neue Themen zu vermitteln. :) | Ziel ist es, sowohl Lehrende als auch Lernende dabei zu unterstützen, rasch Ergebnisse zu erzielen: so soll Schülern und Studenten neues Wissen vermittelt und das Leben der Lehrenden erleichtert werden. |
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| **Platform** | **Plattform** |
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| Die ausgewählte Grundgerüst für praktische Beispiele ist das AVR ATmega128 Microcontroller basierte Robotic HomeLab Kit. AVR, neben Microchip PIC, ist einer der häufig verbreiteten Microcontroller in der Hobby-Robotic Community und ist sehr gut für Bildungszwecke geeignet. | Für die praktischen Beispiele in diesem Buch wird ein AVR ATmega128 Mikrocontrollersystem,das sogenannte HomeLab Kit, als grundlegende Plattform genutzt. Die AVR Mikrocontroller sind, neben Microchip PIC, die am weitesten verbreiteten in der Hobby-Robotik-Community. Darüber hinaus sind siebesonders gut für Lehrzwecke geeignet. |
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| Das Buch ist in fünf logische Abschnitte unterteilt: | Das Buch ist systematisch in fünf Kapitel unterteilt: |
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| **1.** Der 1.Abschnitt gibt eine kurze Einführung in die einfachsten elektronischen Grundkenntnisse und Berechnungen. Diese Formeln sind sehr nützlich für viele praktische Beispiele. Außerdem wird die C-Sprache kurz vorgestellt und ein paar einfache Beispiele werden mitgeliefert | **1.** Das erste Kapitel gibt eine kurze Einführung in die grundlegenden elektronischen Prinzipien und Berechnungen. Die vorgestellten Beispiele und Formeln sind sehr nützlich für viele folgende Aufgaben. Außerdem wird die Programmiersprache „C“ kurz vorgestellt und ein paar grundlegende Anwendungsbeispiele werden diskutiert. |
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| **2.** Der 2. Abschnitt gibt eine Übersicht über den 8-bit AVR Microcontroller, als Beispiel an dem ATmega128. Der Abschnitt basiert im Grunde auf den ATmega-Datasheet, aber vereinfacht und präsentiert die Daten auf eine übersichtlichere Art. Der Abschnitt beschreibt die Grundfunktionen eines Microcontrollers. | **2.** Im zweiten Kapitel wird am Beispiel des ATmega 128 ein Überblick über 8-bit AVR Mikrocontroller gegeben. Dieses Kapitel basiert weitgehend auf dem Datenblatt des ATmega Mikrocontrollers, stellt die benötigten Informationen jedoch vereinfacht und übersichtlicher dar. Hier werden allgemein die Grundfunktionen eines Mikrocontrollers erörtert. |
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| **3.** Der 3. Abschnitt führt die Hardware- und Softwareplattform ein, welche für Bildungszwecke entwickelt wurde und als Grundgerüst für weiter im Kapitel folgende Beispiele dient. Spezielle Software-Datenbanken werden entwickelt für die häufigsten Funktionen. Der Benutzer kann sich auf die Logik des Programms konzentrieren, anstatt tiefgründig mit den Registern arbeiten zu müssen. Sowohl Windows, als auch Linux OS, werden unterstützt. | **3.** Dieses Kapitel führt die Hardware- und Softwareplattform ein, welche für Lehrzwecke entwickelt wurde und als Grundgerüst für weitere Beispiele in den folgenden Kapiteln dient. Ferner wird an dieser Stelle auch die „HomeLab Library“, eine für das Kit entwickelte Softwarebibliothek, welche vereinfachte Methodenaufrufe für häufig genutzte Funktionalitäten bietet, vorgestellt. Dies bietet dem Benutzer den Vorteil, dass er sich auf die Logik seiner Software konzentrieren kann, anstatt den Fokus auf das Programmieren von Registern legen zu müssen. Dabei berücksichtigt dieses Buch sowohl Windows- als auch Linux-Betriebssysteme. |
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| **4.** Der 4. Abschnitt besteht aus praktischen Beispielen und Übungen. Die Beispiele sind unterteilt in „Labs“(Übungsabschnitt) und decken die meisten elektro-mechanischen Bauteile and Funktionen ab. Jedes Kapitel hat eine kurze theoretische Hintergrundbeschreibung und praktische Beispiele, welche es ihnen sofort ermöglichen die Funktionen zu nutzen, einfach durch kopieren des Programms in den Controller. Jeder Übungsabschnitt hat Beispiele und Fragen am Ende eines Unterkapitels.Übungen sind unterteilt in Anfänger und Fortgeschritte-Übungen um den Leser eine Übung für den individuellen Wissenstand zu geben.. Für ein besseres Verständnis des Kapitels werden Referenzen zu den theoretischen Kapiteln bereitgestellt. | **4.** Im vierten Kapitel werden schließlich praktische Beispiele sowie Übungen vorgestellt. Die Beispiele sind unterteilt in „Labs“ (Übungsabschnitte) und decken die meisten elektro-mechanischen Bauteile und Funktionen ab. Jeder Abschnitt enthält zunächst eine kurze Beschreibung des theoretischen Hintergrunds sowie praktische Beispiele. Durch einfaches Kopieren der Beispielprogramme in den Controller hat der Nutzer direkt die Möglichkeit, die Funktionen zu nutzen. Am Ende jedes Unterkapitels finden sich Beispielaufgaben sowie Verständnisfragen zum jeweiligen Übungsabschnitt. Sämtliche Übungen sind nach ihrem Schwierigkeitsgrad gegliedert, damit sowohl Anfänger als auch Fortgeschrittene die für sie geeigneten Übungsaufgaben auswählen können. Darüber hinaus werden zum besseren Verständnis der Aufgaben Bezüge zu den betreffenden theoretischen Abschnitten dargestellt. |
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| | **5.** Im fünften Kapitel finden sich Tipps für die gemeinsame Arbeit an Problemstellungen. Hier wird illustriert wie man gemeinsam entwickelte Konzepte implementiert sowie präsentiert und wie Berichte verfasst werden. Dabei sind jene Themen, welche in einem Teambericht enthalten sein sollen, besonders hervorgehoben. Weiterhin wird an dieser Stelle auch ein Beispielprojekt vorgestellt, welches als Muster zum Erstellen eines präzisen Berichts für eigene Projekte dienen soll. |
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| **5.** Der 5. Abschnitt gibt Tipps für das Teamwork. Der Abschnitt illustriert wie man entwickelte Konzepte als Teamwork präsentiert und die man Berichte schreibt. Die Themen sind hervorgehoben und kommentiert, etwas das auch in den Team-Bericht gehört. Das Beispielprojekt wird auch vorgestellt, als Muster zum Erstellen eines präzisen Berichts. | Wir hoffen, dass das Buch eine gute Hilfe sowohl für neue als auch für erfahrene Mikrocontroller- und Robotik-Enthusiasten darstellt und vielen Menschen diese Technologie näher bringt. |
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| Wir hoffen, dass das Boch eine sinnvolle Hilfe für neue und erfahrende Microcontroller- und Robotic-Enthusiasten darstellt und vielen Menschen diese Technologie näher bringt. | Bochum, im Sommer 2013 |
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| Bochum, September 2010 | |
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| Sven Seiler | Sven Seiler |
