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Mikrocontroller-Grundlagen mit PIC

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In diesem Buch geht es um spannende und zugleich lehrreiche Anwendungen mit PIC-Mikrocontrollern. Mit dabei sind unter anderem ein „Stiller Alarm“, ein Personen- Sensor, ein Ultraschall-Radarsystem, eine Digitaluhr, ein VU-Meter, ein RGB-Fader, ein serielles Datennetz und eine Laufschrift-Anzeige.Sie können dieses Buch als Projektgrundlage nutzen, um die Projekte Ihrer Wahl aufzubauen und zu erproben. Alle Projekte sind uneingeschränkt praxistauglich. Die präzisen Beschreibungen, Schaltungen und Fotos der Versuchsaufbauten auf Steckplatten machen das Aufbauen und Ausprobieren zum spannenden Vergnügen.Sie können mit diesem Buch auch Ihr Wissen erweitern. Zu jedem Projekt wird der technische Hintergrund erläutert. Es wird erklärt, weshalb wir den beschriebenen Weg gewählt haben, um das Projekt zu realisieren. Auch die Inhalte von Datenblättern werden erläutert, so dass die Eigenschaften der Mikrocontroller nicht im Verborgenen bleiben. Sie können die Projekte ausbauen, erweitern, kombinieren und anpassen.Bei den in den Projekten eingesetzten Mikrocontroller-Typen handelt es sich um PIC12F675, PIC16F628, PIC16F876A und insbesondere PIC16F877. Es wird auch erklärt, wie Programme – geschrieben für einen bestimmten PIC-Typ – an andere PIC-Typen angepasst werden können.Sämtliche Software, die für die Durchführung der Projekte erforderlich ist, kann kostenlos aus dem Internet heruntergeladen werden. Das gilt auch für die Open-Source-Sprache JAL. Diese leistungsstarke, leicht erlernbare Programmiersprache ist sowohl im professionellen Bereich als auch bei nicht professionellen Entwicklern weltweit verbreitet.Dieses Buch ist auch ein gutes Nachschlagewerk. Die Beschreibung aller Elemente der Programmiersprache JAL und der von uns verwendeten Erweiterungsbibliotheken ist einzigartig. Das ausführliche Stichwortverzeichnis weist den Weg zu dem Projekt, das Sie als Grundlage Ihrer eigenen Entwicklung nutzen können. Selbst wenn Sie alle Projekte erprobt haben und Ihr Wissen über die PIC-Mikrocontroller-Familie stark gewachsen ist, wird Ihnen dieses Buch noch nützlich sein.

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Programmierung in Assembler und C am Beispiel der ATtiny-Familie Dieses Buch bietet einen eingehenden Blick auf die 8-Bit-AVR-Architektur in ATtiny- und ATmega-Mikrocontrollern, hauptsächlich aus der Sicht der Software und der Programmierung. Erforschen Sie die AVR-Architektur unter Verwendung von C und Assembler in Microchip Studio (früher Atmel Studio) mit ATtiny-Mikrocontrollern. Lernen Sie die Details der internen Funktionsweise von AVR-Mikrocontrollern kennen, einschließlich der internen Register und des Speicherplans von ATtiny-Bausteinen. Programmieren Sie Ihren ATtiny-Mikrocontroller mit einem Atmel-ICE-Programmiergerät/Debugger oder verwenden Sie ein preiswertes Hobby-Programmiergerät oder sogar einen Arduino Uno als Programmiergerät. Die meisten Code-Beispiele können mit dem Microchip Studio AVR-Simulator ausgeführt werden. Lernen Sie, Programme für ATtiny-Mikrocontroller in Assembler zu schreiben. Erfahren Sie, wie Assemblersprache in Maschinencodebefehle umgewandelt wird. Finden Sie heraus, wie Programme, die in der Programmiersprache C geschrieben wurden, in Assemblersprache und schließlich in Maschinencode umgewandelt werden. Verwenden Sie den Microchip Studio Debugger in Kombination mit einem Hardware-USB-Programmierer/Debugger, um Assembler- und C-Programme zu testen oder verwenden Sie den Microchip Studio AVR-Simulator. ATtiny-Mikrocontroller im DIP-Gehäuse werden verwendet, um eine einfache Nutzung auf Breadboards zu ermöglichen. Erfahren Sie mehr über Timing und Taktimpuls in AVR-Mikrocontrollern mit ATtiny-Bausteinen. Werden Sie zu einem AVR-Experten mit fortgeschrittenen Debugging- und Programmierfähigkeiten.

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Inhalt: Praxis JellyScope – Open Source Android-Oszilloskop HDMI to VGA – USB-gespeister DVI/HDMI-zu-VGA-Wandler mit Audio-Extraction WEB-ArByter – Mit dem PicosG20 Embedded-Projekte per Smartphone steuern Aufsicht – USB-2.0 und 3.0 Port-Monitor mit MSP430 Nimm Zwei – Doppel-USB-Stromversorgung Know-how Gib dem Panda Android – Linaro Android auf dem PandaBoard installieren Leinen los – Drahtlose Ladestation Qi-konform entwickeln Info Prêt-à-porter – Marktübersicht Embedded-CPU-Module Der bessere Flash-Speicher – FRAM: Funktion, Qualität und Zuverlässigkeit Transit-Chip – LPC-800: 32-Bit-ARM im 8-Bit-Gewand Don't touch – E-Feld-basierte Gestensteuerung Aktuell – MCUs, Companion-Chips, Eva-Boards und Tools Weitere Hefte aus dieser Reihe: Mikrocontroller 6 (PDF) Mikrocontroller 5 (PDF) Mikrocontroller 4 (PDF) Mikrocontroller 3 (PDF) Mikrocontroller 2 (PDF) Mikrocontroller 1 (PDF)

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Die Artikel stellen Starterkits und Entwicklungssoftware verschiedener Hersteller anhand konkreter Aufgabenlösungen vor. Dabei lautet das Motto in den einzelnen Artikeln „Soviel Theorie wie nötig, soviel Praxis wie möglich“. Schritt für Schritt führen die Autoren in das Thema ein und führen den Leser bis zum gewünschten Erfolg.Inhalt:• TFH-System ONEModernes Mikrocontrollersystem für Lehre und Ausbildung; empfohlen von der PAL (Prüfungssaufgaben- und Lehrmittelentwicklungsstelle der IHK).• Elektronik „en bloc“Mit E-blocks lassen sich ohne Lötkolben und mit nur geringem Zeitaufwand Schaltungen entwickeln, programmieren und testen.• C-Control I Station 2.0BASIC zu programmierendes Computersystem mit einer Vielzahl Plug-an-Play-Module, auch für die professionelle Anwendung.• Das MicroSPS ProjektEAGLE bietet jetzt die Möglichkeit, Mikrocontrollerschaltungen durch Eingabe eines grafischen Funktionsplans zu entwickeln.• AT89LP EntwicklungsboardSteuerung und Programmierung erfolgen über die serielle Schnittstelle, gezeigt am Beispiel eines Elliptec-Piezo-Motors, die sich überall eignen, wo ein präziser, kleiner und leiser Antrieb nötig ist.• AVR-ButterflyLow-Cost-Tool mit dem ATmega169 für viele Anwendungen: u.a. für autonome Roboter, Wetterstation, Datenlogger.• PC-MCP2515-CAN-InterfaceEinfaches CAN-Interface für den PC mit umfangreichen Programmiermöglichkeiten.• Design-Rules für den FPGA-Entwurf in VHDLWas ist zu beachten, welche Methodik vermeidet Fehler und wie spürt man sie ggf. auf?• R8CVerschiedene Artikel befassen sich mit verschiedenen Themen: effiziente Programmierung, Verwendung in der Messtechnik, als DCF77-Funkuhr…• Einstieg in PSoCDie ersten Schritte mit dem PSoC-Starter-Kit von Cypress. Der Artikel vermittelt außerdem die Vorstellung davon, wo die Stärken der Mixed-Signal Controller liegen.Weitere Hefte aus dieser Reihe: Mikrocontroller 7 (PDF) Mikrocontroller 6 (PDF) Mikrocontroller 5 (PDF) Mikrocontroller 4 (PDF) Mikrocontroller 3 (PDF) Mikrocontroller 2 (PDF)

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Inhalt: Praxis Geisterhände – RC5-Empfang und 3,3-V-Triac-Ansteuerung mit ARM Cortex-M3 Als Vermählte grüßen … – Trägerboard für mbed-ARM-Zentraleinheit und Arduino Shields Cortex-M: Spionage-Port sucht Anschluss – Neuer Debug-Anschluss bei aktuellen ARM Cortex-M Mikrocontrollern Yes we CAN CAN – Dual-CAN-Port für das R8C/13-Board ARM-Thermometer – USB-basierte Temperaturüberwachung mit Kaltstellen-Kompensation Know-how Nie mehr Ladehemmung – USB als Akku-Ladeport Power up – Stromversorgung per Ethernet bis 90 W Reise ins Innere der ARM-MCU – ARM On-Chip Debug-Schnittstellen: Möglichkeiten und Grenzen  Info Marktübersicht – Android-Applikationen für Elektroniker Aktuell – Companion-Chips, Eva-Kits, MCUs und Software Noch einfacher – RS-232-DB-9 wird USB-DB-9 Wenn nichts mehr geht – Hot-Swap-I²C-Bus-Puffer mit großer Low-Pegel-Toleranz Treibende Kraft – Energieeffiziente Motorsteuerungen skalierbar entwickeln Weitere Hefte aus dieser Reihe: Mikrocontroller 7 (PDF) Mikrocontroller 5 (PDF) Mikrocontroller 4 (PDF) Mikrocontroller 3 (PDF) Mikrocontroller 2 (PDF) Mikrocontroller 1 (PDF)

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PIC und AVR verstehen In diesem Buch werden wir uns ausschließlich mit 8-Bit- Mikrocontrollern beschäftigen, und zwar mit Mikrocontrollern der 8-Bit-PIC- und der 8-Bit-AVR-Mikrocontroller-Linien. Bei der PIC-Familie handelt es sich dabei um PIC10, PIC12, PIC16 und PIC18; bei der AVR-Familie um ATtiny, ATmega und ATxmega. Die vorgestellten 8-Bit-Chips sind für sehr viele Anwendungen vollkommen ausreichend und preislich auch attraktiv. Durch die Lektüre des Buches erhalten Sie ein fundiertes Wissen über die genannten 8-Bit-Mikrocontroller, über ihre Architektur, ihre Pinbelegungen und über ihre Programmierung. Weil wir uns in diesem Buch mit den Grundlagen der Architektur der PICs und AVRs vertraut machen möchten, werden wir auch für alle PIC- und AVR-Anwendungen Assembler einsetzen, denn die Assembler-Sprache erlaubt es, die Technik im Detail kennenzulernen. Wenn man wirklich wissen möchte, was sich im Mikrocontroller abspielt, greift man zu Assembler. Damit hat man die beste Gelegenheit, sehr nah an den Kern zu kommen. Und wenn man schon einen Mikrocontroller-Typ kennengelernt und verstanden hat, ist es bei dem nächsten deutlich einfacher, auch wenn er von einem anderen Hersteller kommt. Bei anderen Programmiersprachen bleibt die Technik immer ziemlich tief versteckt. Die Assembler-Beispiele sind so einfach gestaltet, dass sie jeder mit den im Buch aufgezeigten Programmiertechniken erstellen kann. Weil es sich um einfache Beispiele handelt, werden wir sie alle auf einer universellen Lochrasterplatine realisieren. Manche sind auch auf einem Experimentier-Breadboard umsetzbar.

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Inhalt: USB sucht Anschluss AVR-Entwicklungsumgebung für Einsteiger unter Linux Eine Handvoll Computer: Lüfterloser Mini-PC für unter 100 Dollar Marktübersicht Evaluierungsboards und Starterkits Pimp my Router Display sucht Anschluss: LCD-Anzeige am USB-Port Unterverteiler: Power-Management-Lösung für Mikrocontroller-Schaltungen Debug-Welten: On-Chip Debugging vs. In-Circuit Emulation Die Grundlagen des I²C-Busses Kalte Luft: Was man über Lüfter wissen sollte Wie spät? DCF-77 PSoC-Decoder Kurz notiert: Interessantes aus der Welt der Mikroelektronik Weitere Hefte aus dieser Reihe: Mikrocontroller 7 (PDF) Mikrocontroller 6 (PDF) Mikrocontroller 5 (PDF) Mikrocontroller 4 (PDF) Mikrocontroller 2 (PDF) Mikrocontroller 1 (PDF)

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Praxis CD4you – Projekt: High-End CD-Player DAC4you – Digital-Analog-Wandler für S/PDIF und USB Blockbuster – Die Programmierung des PIC18F mit Funktionsblöcken Mikrocontroller richtig versorgt – Mittelwertstrombegrenzung Info SmartCHIP – Mikrocontroller im FPGA Sparschwein – Low Power Anwendungsbeispiel: Solar Reader Cumulonimbus – Cloud Computing für Embedded Systems mit Amazon Webservices MikroScopes – Marktübersicht Mixed Signal Oszilloskope Analog Audio mit digitalem FPGA – Programmierbare Logik für Audio-Anwendungen Längere Laufzeiten – Neue Intel Atom Prozessoren für Embedded-Anwendungen Kabel ade – Kontaktlose Energieversorgung mobiler Geräte durch induktive Nahfeldkopplung Weitere Hefte aus dieser Reihe: Mikrocontroller 7 (PDF) Mikrocontroller 6 (PDF) Mikrocontroller 4 (PDF) Mikrocontroller 3 (PDF) Mikrocontroller 2 (PDF) Mikrocontroller 1 (PDF)

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Dieses Elektor-Sonderheft ist eine gelungene Mischung aus Information, Grundlagen und Praxis moderner Mikrocontroller-Technik. Die Themenvielfalt erstreckt sich von der humanoiden Robotik über die C-Programmierung, der Low-Power-Technik mit dem MSP430 bis hin zur Bilderkennung mit einer intelligenten Kamera. Mit verschiedenen Anwendungen zum R8C/13, AVR- und PSoC-Controllern sowie den 8051ern führen die Autoren den Leser in die Praxis ein, ohne sich zu sehr in theoretische Details zu verlieren. Viele Artikel sind speziell für dieses Sonderheft entstanden. Die Verfasser hiervon sind renommierte Fachbuchautoren, industrielle Soft- und Hardware-Entwickler sowie Dozenten und wissenschaftliche Mitarbeiter von Fachhochschulen und Universitäten.Weitere Hefte aus dieser Reihe: Mikrocontroller 7 (PDF) Mikrocontroller 6 (PDF) Mikrocontroller 5 (PDF) Mikrocontroller 4 (PDF) Mikrocontroller 3 (PDF) Mikrocontroller 1 (PDF)

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Praxis Mehr RFID – Ein RFID-System aus Standardkomponenten; nicht nur zum Identifizieren Sparpumpe – Umbau einer ECM- zur Systempumpe Operation am offenen Herzen – Programmierung des Mikrocontrollers im Lego-Mindstorms HaiTech – BF537LANcore: Mini-DSP-Modul mit Blackfin-DSP und Xilinx-FPGA ON/OFF – USB-Lineswitch Media-Cube – Aufbau eines kleinen Media-PCs zum Surfen, für das Heimkino und als Web-Radio  Info Volks-Cam – Open-Source Smart-Kamera All Inclusive – 8051- und ARM-Cortex-M3-Chips mit programmierbaren Analogfunktionen Kerngeschäft – Marktübersicht preiswerter Evaluierungs-Boards für Mikrocontroller mit ARM-Cortex-M3-Kern Alles auf eine Karte gesetzt – EasyPIC 6 Entwicklungssystem von Mikroelektronika Sliden und Gliden – Berührungssensitive Bedienelemente integrieren Weitere Hefte aus dieser Reihe: Mikrocontroller 7 (PDF) Mikrocontroller 6 (PDF) Mikrocontroller 5 (PDF) Mikrocontroller 3 (PDF) Mikrocontroller 2 (PDF) Mikrocontroller 1 (PDF)

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Weshalb nicht damit beginnen, Mikrocontroller-Module selbst zu entwickeln, zumindest aber sich in Gedanken mit solchen Aufgaben zu beschäftigen? Wie Mikrocontroller-Module aufgebaut sind und wozu sie verwendet werden, soll in 'Mikrocontroller-Module – Grundlagen und Selbstbau' dargestellt werden. Das vorliegende Buch beleuchtet Mikrocontroller-Module, die vor allem zum Experimentieren, zum Lernen und zum Einarbeiten in die Entwicklung und Programmierung von Embedded Systems gedacht sind. Die Entwurfsgrundsätze, Lösungsvorschläge und Projekte, die in diesem Buch beschrieben werden, sind aus zwei Ideen hervorgegangen: Erstens können neue Entwicklungen zwischen den weit verbreiteten kostengünstigen Mikrocontroller-Modulen und der industriellen Computer- und Steuerungstechnik ihren Platz finden und zweitens ist es eine Herausforderung an sich, solche Module zu entwickeln und einzusetzen. In den ersten sieben Kapiteln dieses Buches werden die technischen Grundlagen diskutiert und anhand eigener Entwicklungen veranschaulicht. Das achte Kapitel gibt einen Überblick über diesen Modulbaukasten. Alle Fotos aus dem Buch können hier vierfarbig heruntergeladen werden.

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