Skip to content

Mikrocontroller AG

Vor drei Jahren war ich selber Teilnehmer der Mikrocontroller AG und habe diese dann für die vergangenen zwei Jahre mit Hilfe zweier weiterer Kommilitonen, Markus Hamm und Mats Markus, geleitet.

Als Abschluss meiner dortigen Arbeit schreibe ich nun meinen Bericht und möchte diesen hier kurz zusammenfassen. Den kompletten Tutoriums Bericht könnt ihr euch hier herunterladen:

Download:Tutoriums Bericht Mikrocontroller AG

Das Institut für Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) der RWTH bietet für Studenten des zweiten Semesters eine freiwillige AG zum Einstieg in die Mikrocontroller Programmierung an. Diese verknüpft theoretische Grundlagen der Vorlesung “Grundgebiete der Informatik 2” von Prof. Roßmann mit praktischen Beispielen und Aufgaben aus dem Bereich der Mikrocontroller. Es handelt sich um eine freiwillige Veranstaltung, die für die Teilnehmer nicht als Studienleistung anerkannt werden kann. Wie auch in der Vorlesung werden die ATmega Mikrocontroller der Firma Atmel verwendet.

Auch vergangene Beiträge in meinem Blog beziehen sich auf meine Arbeit in der AG:

Raspberry Pi Camera Gimbal.
Großer LED Cube
Großer LED Cube.
Eine Lichtorgel, die basierend auf unserer Mikrocontroller Platine aufgebaut wurde. Inkl. FFT 😃.
Eine Lichtorgel, auf der Spielwiesen Platine.
Ein Küchenmixer und eine Hand voll LEDs wurden benutzt um einen dreidimensionalen Globus darzustellen.
Ein Bluetooth gesteuertes Eigenbau RC Auto.
Eine LED Matrix zum Tetris spielen. Gesteuert über einen SNES Controller.
Komplettes Board
Komplettes Board.

Um die in der AG vermittelte Theorie auch praktisch anwenden zu können, erhalten alle Teilnehmer einen Bausatz. Dieser besteht aus einer speziell für die AG entwickelten Platine inklusive der dafür benötigten Bauelemente.

Unsere erste Aufgabe war das Überarbeiten, dieser Platine. Sie besteht aus sieben Modulen die zusammen auf einer Platine untergebracht sind: Hauptboard, Programmer, Matrixtastatur, zwei Spielwiesen sowie einem LC-Display. Um die Kosten der Platine zu senken verkleinerten wir sie auf das Format einer Euro-Platine und entfernten ein paar Bauteile.

Mittlerweile betreue ich die AG in der dritten Generation. In den Jahren zuvor entstanden einige kleine Skripte, Primer und Hilfsblätter. Um diese Flut an Informationen etwas zu bündeln haben wir sie in einem Skript zusammen gefasst, das nun etwa 140 Seiten umfasst. Es behandelt alle in der AG vorstellten Themen und geht noch auf weitere Details in Hardware und Software ein. Zudem beschreibt es auch alle Module der Platine mit Anschlussbelegungen, Schaltplänen im Detail.

Neben dem Hauptboard, das alle Teilnehmer zu Beginn der AG erhalten, haben wir kleine Erweiterungsplatinen entworfen. Diese sind mit den Erweiterungsports des Hauptboards kompatibel und können zur Motoransteuerung, Ethernet- oder Funkkommunikation genutzt werden.

Ethernet Addon
Ethernet Addon.

Das Ethernet-Addon ist aus der Arbeit zweier ehemaliger Teilnehmer entstanden. Neben einem Prototypen entwickelten sie einen leichtgewichtigen und flexiblen TCP/IP Stack, der auf dem ATmega16 des Hauptboards lauffähig ist. In Verbindung mit dem ethersex Betriebsystem können hier schnell eigene Internet Gadgets realisiert werden.

NRF24l01 Funkmodul
NRF24l01 Funkmodul.

Das Funkboard war ursprünglich zur drahtlosen Kommunikation in einem Roboterschwarm gedacht. Mit dem Ziel möglichst simpel und günstig zu sein, ist unsere Wahl auf den NRF24L01+ Transceiver von Nordic Semiconductors gefallen. Mit einem Preis von unter 1 € ist er preislich nicht zu schlagen.

Einen schöneren HiWi-Job hätte ich mir nicht vorstellen können 😊. Wir hatten viele Freiheiten, konnten uns unsere Arbeitszeit und -ort größtenteils selbst wählen und an eigenen interessanten Projekten arbeiten. Die Arbeit in der Lehre, also direkt mit seinen Kommilitonen, hat mir viel Spaß gemacht. Trotzdem freue ich mich jetzt auch mal etwas in die Forschung schnuppern zu können: seit November ‘13 arbeite ich am Lehrstuhl für Betriebssysteme an meiner Bachelorarbeit. Aber dazu gibt es bestimmt auch nochmal einen kleinen Beitrag 😊.

/_astro/2012-07-10-20.22.00.CNRWnO09.jpg /_astro/2012-07-15-21.45.42.DBM2PgBK.jpg /_astro/2012-11-17-13.54.43.BoqNXNhW.png /_astro/2012-11-17-19.26.23.D8NoR807.jpg /_astro/2012-11-20-21.33.37.BbNfwFnO.jpg /_astro/Komplett2.BJC5RquD.jpg /_astro/MMI-Platine-rev.-C.DwDMxBvV.png /_astro/breadbug_v1.BeD262l3.png /_astro/ethernet_2.l4oLd62P.png /_astro/nrf24l01.CmGsCpdG.png /_astro/tüten2.Ct2fUAp9.jpg