Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Programmieren geht, aber Elektronik-Kenntnisse fehlen


von Student (Gast)


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Hallo,

ich bin Informatik-Student (BA). Im Studium hatten wir C/Asm/VHDL. Was 
uns aber keiner beigebracht hat, sind Elektronik-Kenntnisse.
Die Gesetze von Ohm/Kirchhoff sind für mich zwar ein Begriff, aber wann, 
wo und wieviel Hühnerfutter auf der Platine/Steckbrett benötigt wird, 
ist für mich ein Rätsel.
(Wieviel Spannung am uC-Pin anliegt, kann man ja noch aus den 
Datenblättern bekommen, aber wie geht's weiter?)

Angenommen, ich will mit der angehängten Schaltung die Stromzufuhr für 
einen Verbraucher an/ausmachen. Wieviel Ohm müsste man an den jeweiligen 
Fragenzeichen plazieren? (Ehrlich gesagt, weiss ich gar nicht, WARUM da 
ein Widerstand hin muss.)

Und warum sieht man bei einigen Layouts Kondensatoren? Ist Kapazität 
nicht gerade das, was man bei einer Schaltung vermeiden will?

Ich habe versucht diese Wissenslücken mit Internetrecherche/Büchern zu 
beheben. Da dies mir bisher noch nicht gelungen ist, würde ich mich über 
direkte Antworten oder Querverweise freuen.

von Marcus B. (raketenfred)


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Sehr hilfreich ist es, wenn man sich anguckt, was man so 12-13 in Physik 
macht, wenn man das verstanden hat, kennt man schon einen Teil der 
E-Technik.

Widerstände, begrenzen den Strom, der dadurch geht.
Kondensatoren sollen Abpuffern. Wenn du z.B. schnell an/aus/an schaltest 
kann es zu Abstrahlungen kommen, die andere Geräte[gut;-)] oder 
deins[nicht gut] stören.

Der wahrscheinlich häufigste, den du siehst ist der 100nF 
Abblockkondensator am AVR hier im Forum.
Dicht gefolgt vom Kondensator bei einem Gleichrichter, der die Spannung 
glätten soll

von Ing (Gast)


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>Und warum sieht man bei einigen Layouts Kondensatoren? Ist Kapazität
>nicht gerade das, was man bei einer Schaltung vermeiden will?

die Frage ist schon schlimm wenn einer studiert. aber das du an eine BA 
bist rettet dich denn dort gibts anscheinent nur idioten

von achim (Gast)


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Hallo Student
Zum Verständnis von Schaltungen gehören Grundkenntnisse der 
Schaltungstechnik. Sehr schön, wenn du die progranmmierung lernst, denn 
Rest braucht man aber auch. Fangen wir mal ganz langsam an. Im IC, fast 
egal welcher Typ, ist ein Transistor, je nach Typ nach + oder Masse. 
Dieser wird durch das Programm geschaltet. Dadurch gelang an den Ausgang 
des IC Masse oder +. Dieser Wert schaltet wiederum den angeschlossenen 
Tr oder Fet. Damit bei einem Kurzschluss am Ausgang des IC, der IC nicht 
zerstört wird, begrenzt dieser R den max möglichen Strom. Je nach 
Schaltungstyp sitzt an den anderen ? der Verbraucher.
Ger Kiondensator z.B. an der +5V Leitung hat die Aufgabe Schwingungen 
abzublocken. Durch das schalten entstehen kurze Impulse auf der 
Zuleitung. Diese können wiederum andere Verbraucher stören. Diese werden 
durch den Kondensator unerdrückt.
Hoffedas ich dir helfen konner. Sicher gibt es auch von anderen weitere 
Hilfe.
achim

von Frohes Fest (Gast)


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von Heinz (Gast)


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> Was uns aber keiner beigebracht hat, sind Elektronik-Kenntnisse.

Welches Semester? Welche Universität?

von Lapapp (Gast)


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>die Frage ist schon schlimm wenn einer studiert. aber das du an eine BA
>bist rettet dich denn dort gibts anscheinent nur idioten

So ein dummes Geschwätz - und das kurz vor Heilig Abend. Tzzztzzz

von Unbekannter (Gast)


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Keine Sorge, schaffst du auch so.
Bei uns an der FH gibts teils auch Studenten/innen die sich ohne 
Fachwissen in gewissen Bereichen durchgemogelt haben. Oder solche die 
noch nie was gebastelt haben, sondern nur durch Strebern von Theorie 
durchgekommen sind.
Meisst ist das auch von der Uni/FH so gewollt.
Find ich lustig, da man so sieht wie überbewertet das Studium eigentlich 
ist, besonderst heute, wo man entspechende Fachliteratur im Internet 
sehr leicht bekommt. Deshalb Interesse, Verständniss und Erfahrung >> 
Studienabschluss. Manche Firmen finden das sicher auch lustig, wenn der 
Absolvent XY kein Plan von der Praxis hat, aber ein praktisches Problem 
lösen soll.
Sieht man an den Papers von Jim Williams, der hat auch nie ein Studium 
absolviert, versteht es baer IMHO besser als viele Etech Sudenten, 
analoge Schaltungen aufzubauen.

von Ing (Gast)


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schon kraass wenn einer schreibt das er an der BA studiert lol

von Mine Fields (Gast)


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Ing schrieb:
> schon kraass wenn einer schreibt das er an der BA studiert lol

Wenigstens hat er schon einmal etwas von Rechtschreibung, Satzzeichen 
und Groß/Kleinschreibung gehört. Damit ist er dir schon einmal ein 
ganzes Stück voraus.

Student schrieb:
> ich bin Informatik-Student (BA)

Bitte beachten. Natürlich bekommt man im Informatikstudium nicht 
wirklich viel über Elektronik mit.

von Student (Gast)


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@Markus B. und Achim,
Danke, dass Ihr Euch Zeit genommen habt die groben Zusammenhänge auf 
einem mir verständlichen Level zu erklären. Zumindest habe ich jetzt 
verstanden, wofür ein R und C in der Schlatung gut sind.
(Wie man die benötigten Ohm/Farat in einem speziellen Fall berechnet, 
weiss ich zwar noch nicht, aber das wird bestimmt noch...)

@Ing,
Ich denke nicht, dass alle Inf.BA-Studenten Idioten sind. Vielleicht 
meinen die Dozenten, dass es für solche Sachen ja die Etechniker gibt. 
Die Informariker werden dafür mit Algorithmen und Beweisen "gefüttert".

@Frohes Fest,
Danke für den Link zum Elektronik-Kompendium.
Habe ihn als Lesezeichen gespeichert und will ihn spätestens in den 
Semesterferien mal durcharbeiten.

@Heinz,
Ich habe fast alle Vorlesungen besucht, die im Inf.BA etwas mit Hardware 
zu tun haben. Wenn ich mich nicht täusche, war der R im pMOS/nMOS das 
einzigen Mal, dass ich einem R-Schlatbild im Studium begegnet bin.
Wenn ich jetzt die Uni nenne, bekommen die Absolventen derselben in 
Zukunft wohl keinen Job mehr ;-)

@Lapapp, Unbekannter und Mine Fields,
Danke für die Unterstützung.
Ich denke auch, dass ein ambitionierter Bastler manchmal (oder gar oft?) 
besser mit der Materie umgehen kann.

von achim (Gast)


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Hallo Student
Auch ich habe mal klein angefangen. So einfach mit Schalter und später 
mit Dioden und widerstäneden. Dann kam meine Ausbildung in Elektronik. 
Damals alles noch Hardware bezogen. Es ist für Anfänger nicht leicht es 
zu begreiffen.
Das ist aber kein Grund für einige Grossklappen und selbsternannte 
Weltverbesserer sich mit Ausdrücken und anderes Luft zu machen. Der Sinn 
eines Forums besteht in Hilfe und entsprechend Antworten dazu.
achim

von Max (Gast)


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Ing schrieb:
> schon kraass wenn einer schreibt das er an der BA studiert lol

Hat er nicht, das interpretierst du hinein.
Viel wahrscheinlicher ist es doch, dass er statt einer Berufsakademie 
die Ausführung seiner Studienrichtung mit dem Ziel BAchelorabschluss 
anstrebt.


Was aber die Frage aufwirft, warum die Grundlagen der Werkzeuge des 
Informatikers nicht vermittelt werden. Das gehört sicher auch ins 
Grundstudium. Dies ist aber nicht das Versäumnis des Studenten sondern 
des Prüfungsausschuss und der BPO.
Er versucht ja über diesen Weg mehr zu erfahren.

@Student: Weniger Missverständnisse bringt die richtige Nomenklatur ala 
Informatik, B.Sc.

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Hallo Student,

Ich greife mal zwei Punkte deiner Fragestellung auf.

Student schrieb:
> Was
> uns aber keiner beigebracht hat, sind Elektronik-Kenntnisse.

Wenn wir nur das wüssten, was uns jemand beigebracht hat, dann würden 
wir recht dumm durch die Welt laufen. Ein Studium beinhaltet zwei 
Grundsäulen.
1. Lernen lernen
2. Grundlagen zum Lernen lernen vermitteln.
Es ist gut wenn du selber Defizite erkennst, sozusagen der erste Schritt 
der Erkenntnis. Im zweiten Schritt versuchst du nun diese Defizite zu 
verringern.

Student schrieb:
> Ich habe versucht diese Wissenslücken mit Internetrecherche/Büchern zu
> beheben.

Lasse doch zunächst diesen ganzen Internetkram beiseite. Besorge dir 
zwei drei gute Bücher über die Grundlagen der Schaltungstechnik und übe 
durch praktischen Aufbau am Steckbrett. Beginnen kann man mit 
einfachsten Nachbauten und Variationen. Erfahrung entsteht durch Üben 
und Üben benötigt Zeit. Um in Schaltungstechnik einigermaßen fitt zu 
werden braucht es Geduld und Ausdauer. Auch wenn die Programmierergilde 
nun laut aufschreien wird, ein C Programm ist pillepalle gegenüber 
ordentlicher analoger Schaltungstechnik.
Ein guter Einstieg ist:
http://www.amazon.de/Analoge-Schaltungen-Manfred-Seifart/dp/3341011757/ref=sr_1_3?ie=UTF8&qid=1324985792&sr=8-3
Joe

von HildeK (Gast)


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Student schrieb:
> Angenommen, ich will mit der angehängten Schaltung die Stromzufuhr für
> einen Verbraucher an/ausmachen. Wieviel Ohm müsste man an den jeweiligen
> Fragenzeichen plazieren? (Ehrlich gesagt, weiss ich gar nicht, WARUM da
> ein Widerstand hin muss.)

Naja, nur mit Widerständen und Kondensatoren kommst du da nicht weiter. 
Auch dein Schaltzeichen für den Transistor ist das eine IGBT 
(insulated-gate bipolar transistor), einer 'Verheiratung' eines 
bipolaren mit einem Feldeffekttransistor. Der wird nur für 
Sonderanwendungen verwendet und ist hier sicher nicht notwendig.
Kondensatoren benötigst du für die Stromversorgung, z.B. als 
Blockkondensator am µC.

Grundsätzlich kann ich dir schon einen prinzipiellen Schaltungsvorschlag 
machen - sogar mehrere. Allerdings, ob die für deine Anwendung passen, 
kann hier noch niemand sicher beurteilen - zumindest sollte man da was 
über den Verbraucher wissen (z.B. dessen Leistungs- oder Stromaufnahme, 
es sieht ja nach einer Glühlampe aus).

Trotzdem habe ich dir mal ein paar mögliche Beispiele angehängt, 
geeignet z.B. für ein kleines Lämpchen.
Der Aufwand in der oberen Reihe rührt daher, dass man mit einem 3.3V-µC 
keinen High-Side-Schalter direkt ansteuern kann, sondern einen 
Pegelwandler (Q1 bzw. Q2) benötigt. Wenn der Verbraucher nicht unbedingt 
auf der einen Seite an GND hängen muss, sondern auch gegen die +24V 
gehen kann, dann wird der Aufwand etwas kleiner, so wie in der unteren 
Reihe dargestellt.
Mit diesen Beispielen, dem o.g. Link zum Elektronik-Kompendium und etwas 
Fleiß solltest du schon weiterkommen ...
Wenn du zu dem einen oder anderen Punkt weitere Fragen hast, dann frage 
gezielt!

von W.S. (Gast)


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Student schrieb:
> Was uns aber keiner beigebracht hat, sind Elektronik-Kenntnisse.

Das ist auch ein recht umfängliches Gebiet und du weißt im Moment noch 
nichts darüber. Wenn du es aus innerem Antriebe selbst wissen willst, 
dann lerne es selbst - ich hatte im Studium auch kein Fach "Elektronik" 
oder so ähnlich und hab's mir im Laufe meines Lebens selbst beigebracht. 
Ein gründlicher Kurs in Mathematik und Physik sind da durchaus 
hilfreich.

Aber als allererstes wäre hier die Frage nötig:

"Was willst du später überhaupt machen?, was für eine Branche, was für 
ein Berufsfeld?"

Es ist unter Elektronikern zwar gern gesehen, über Elektronik im 
allgemeinen (physikalische Vorgänge im Vakuum und Halbleiter) sowie 
Schaltungstechnik Bescheid zu wissen, aber es gibt viele Branchen, wo 
derartige Dinge herzlich unbekannt sind. Naja, wie man aus den Beiträgen 
in diesem Forum sieht, gilt das auch für einige Elektroniker...

Ich denke mal, über die Grundlagen wirst du in deiner Uni-Bibliothek 
genug Bücher finden und der Rest besteht zu 95% aus Basteln und zu 5% 
aus hier nachfragen.

W.S.

von Student (Gast)


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@Achim,
danke :)
Das "klein anfagen" habe ich auch schon mal in der Software-Welt 
gemacht.
Nur diesmal hat man es nicht mehr mit irgendwelchen (mehr oder weniger 
gut dokumentierten) APIs zu tun, sondern der rauhen Physik. Aber ich bin 
zuversichtlich.

@Max,
genau, mit "BA" meinte ich nicht Berufsakademie, sondern den B.Sc.

@Joe G.,
Vielen Dank für die Empfehlung. Ich hatte in der Bibliothek schon in 
mehrere Bücher reingeguckt, aber die meisten behandelten eher 
idealisierte Schaltungen und weniger Anwendungsbeispiele aus dem "echten 
Leben".

@HildeK,
Vielen Dank für den Vorschlag. Das Schaltungsbeispiel im 1. Beitrag 
hatte ich nur ausgedacht, um meine Wissenslücken zu verdeutlichen.

@W. S.,
Ich würde eher zu digitalen Schaltungen tendieren als zu rein analogen.
Habe aber schon gemerkt, dass man die ersteren nicht unabhängig von den 
letzteren behandeln kann/darf.

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