Lehrmittel für die Lernfelder 7, 10 und 11
der Elektroniker für Geräte und Systeme (EGS)
Die vorgestellten Lehrmittel sind Grundlage für einzelne Projekte aus unterschiedlichen Lernfeldern. Sie wurden in Kooperation mit der Lehrwerkstatt der Luftwaffe Holzdorf entworfen. Einigen Komponenten wurden über externe Hersteller bezogen.
1. Atmega32-Programmierboard
Projekt 1: Mikrocontroller-Hardware
In LF11 wird die Hardware der Mikrocontroller und der peripheren
Geräte betrachtet.
Grundlagen der C-Programmierung sind dazu notwendig, um den
Mikrocontroller zu steuern. Schnittstellen und Bussysteme fließen
in das Projekt ein.
Zur Kontrolle werden bis zu 8 LED's angesteuert.
Projekt 2: Keypad-Ansteuerung
Das Keypad dient zur Eingabe von Befehlen durch den Benutzer.
Die Auszubildenden beschäftigen sich mit der Ansteuerung des Keypads.
Projekt 3: LCD-Ansteuerung
Das LCD zeigt Anweisungen des Nutzers an und gibt Ergebnisse
eines beliebigen Programms aus.
Die Auszubildenden beschäftigen sich mit der Ansteuerung des Displays und
nutzen dazu Projekt 2.
Die Software wird mit AVR-Studio erstellt und über die RS232-Schnittstelle übertragen.
Bild 1: Programmierboard mit Controllerplatine, Keypad und LCD
2. Schrittmotor-Steuerung
Projekt 4: Ansteuerung eines Schrittmotors
Mit dem Atmega32-Programmierboard wird die Platine des Schrittmotors
gesteuert.
Aufbau und Funktion eines Schrittmotors sind Grundlage für die
Softwareentwicklung.
Voraussetzungen sind die Kenntnisse aus den Projekten 1, 2 und 3.
Bild 2: Programmierboard und Schrittmotor-Platine
3. PIC-Phasenanschnittsteuerung
Projekt 5: In LF 7 und LF 10 wird die Hard- und Software der PIC-Mikrocontroller
betrachtet.
Grundlagen der Assembler-Programmierung sind notwendig, um den
Mikrocontroller zu steuern. Schnittstellen und Bussysteme fließen
in das Projekt ein.
Projekt 6: Als Anwendung wird eine Phasenanschnittsteuerung programmiert.
Zusätzlich fließen Kenntnisse aus dem Bereich der Leistungselektronik
ein (Ansteuerung von Triacs und die galvanische Trennung durch
Optokoppler).
Bild 3: Platine zur Phasenanschnittsteuerung
Die Software wird mit MPLAB erstellt und in den PIC-Mikrocontroller übertragen.
3. PIC-Experimentierboard PIC 16F887
Projekt 7: In LF 7 und LF 10 wird die Hard- und Software der PIC-Mikrocontroller
betrachtet.
Zum Erlernen der Programmiersprache wird das Experimentierboard
PIC 16F887 genutzt.
Einige Schnittstellen sind direkt nutzbar.
Dadurch können ein 4x4 Keypad, ein Digitalpotentiometer, 8 LED's,
ein 2x16 LCD und eine analoge Schnittstelle unmittelbar genutzt werden.
Weiterhin verfügt das Board über zwei 2x5 Stiftleisten, um periphere
Baugruppen, wie z. B. eine 7-Segmentanzeige anzuschließen.
Die Software wird mit MPLAB entwickelt und über eine RS232-
Schnittstelle oder ein USB-Adapter auf das Board übertragen.
Ein zusätzlicher Programmer ist nicht notwendig.
