Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Einsteiger -> Ziel : Stoppuhr


von Martin S. (sorbonne_sai)


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Hallo,

ich bin vollkommen neu im Fachgebiet der Mikrocontroller und der 
elektronischen Schaltungen.

Ich bin durch ein konkretes Problem hier drauf gestoßen und fand es 
interessant.
Nun möchte ich mich hiermit näher beschäftigen.

Der Auslöser meines Interesses war unser Sportverein, für den wir eine 
größere digitale Stoppuhr für einen Lauf benötigen. (Anzeige der 
Zielzeit - also praktisch eine LED-Stoppuhr mit Start- und Stoppfunktion 
/ Größe ca. 70cm*20cm / Format: hh:mm:ss)

Dies ist nun also mein, sagen wir mal, Fernziel.

Meine Frage also, wie kann ich diesen "Weg" beginnen?
Welche Einsteigerliteratur empfiehlt sich damit ich dieses Problem in 
näherer Zukunft selbst lösen kann?

Was gibt es zu beachten (Anschaffungen in Sachen Hardware etc.)

Eure Einschätzung wie schwierig ist dieses Projekt?


Vielen Dank schon einmal für eure Hilfe.

von Lehrer (Gast)


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Besorge dir ein C Buch, z.B. den Kernighan/Richie, und lerne diese 
Programmiersprache auf deinem PC.
Beherrschst Du die Grundlagen - Variablen, Zeiger, Kontrollstrukturen 
usw. - dann beschäftigst du dich mit der Hardware. Immer ein Schritt 
nach dem anderen.

Bei Fragen schaust Du hier vorbei.

von Hannes (Gast)


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Für eine simple Stopuhr brauchst Du keine Zeiger.

Lies Dir das GCC Tutorial durch.

Ein bisschen lernen musst Du natürlich schon. Kernighan/Richie ist zu 
empfehlen.

An Hardware langt ein Steckbrett und z. B. ein ATMega8 nebst Peripherie.

Und ein einfaches Programmierinterface brauchst Du natürlich.

von Hannes (Gast)


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Ach ja, wenn Dir C zu kompliziert erscheint: Es gibt auch noch BASCOM, 
ein Basic-Compiler für AVR's.

von Martin S. (sorbonne_sai)


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Hallo,
danke schon mal.

C beherrsche ich schon ganz gut - mir geht es vor allem auch um die 
Planung der Schaltung. Wie entwerfe ich diese?
Dazu bräuchte ich einen Startpunkt.

von pegel (Gast)


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von Matthias S. (Firma: matzetronics) (mschoeldgen)


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Sehr gut geeignet ist auch das AVR-Tutorial hier bei 
mikrocontroller.net:
http://www.mikrocontroller.net/articles/AVR-Tutorial

Dieses führt dich bis hin zu deinem Wunschprojekt, denn eine Uhr wird da 
auch gebaut.

Martin S. schrieb:
> Wie entwerfe ich diese?
> Dazu bräuchte ich einen Startpunkt.

Such dir einen Prozessor aus, am besten gleich einen mit genügend 
Portpins (Anschlüssen) für dein Projekt. Ein geeigneter wäre z.B. der 
ATMega 16 oder der Mega32 mit seinen 4 Ports = 32 Portpins.
Lade dir von http://www.atmel.com das dazugehörige Datenblatt und 
studiere es. Dazu musst du allerdings englisch können. Für eine Uhr 
musst du unbedingt Quarzbetrieb vorsehen, schau dir also die 
'Systemclock' Optionen an und konzipiere deine Platine entsprechend. 
Sehe entweder auf der MC Platine oder extern Leistungsendstufen vor, die 
eine grosse 7-Segmentanzeige ansteuern können und teste mit einer 
kleinen, die bei dir zu Hause auf den Tisch passt.
Wenn du einen Rechner mit Windows hast, ist vermutlich AVR Studio 6 die 
richtige Programmierumgebung. Auch das gibt es bei Atmel mit einer 
schmerzlosen Registrierung kostenlos. Wenn du schon mal mit VC Express 
o.ä. gearbeitet hast, wird dir eine Menge bekannt vorkommen.
Ansonsten benötigst du noch einen Programmierer, der ein Programm in den 
Ziel-MC 'flasht'. Ich bin ein Fan des AVRISP MkII von Atmel, der ca. 35 
Euro kostet, es gibt aber auch wesentlich preiswertere wie z.B. den 
USB-ASP von Fischl und Friends. Die Meinungen, welcher Prog das beste 
Preis/Leistungs Verhältnis hat, gehen hier im Forum weit auseinander.

von Falk B. (falk)


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von Kein Lehrer (Gast)


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Ich finde es schon etwas lustig, wenn (scheinbaren) Anfängern das 
Studium des  Kernighan Ritchie Buchs empfohlen wird. Das gibt es beim 
Hanser Verlag für ca. 33 Euro. Warum empfiehlt man dann nicht gleich 
„Hello World“, erschienen im gleichen Verlag und immerhin ungefähr 3 
Euro billiger?
Ich besitze das K&R Buch auch. Die erste Auflage. Die sehe ich 
inzwischen als historisches Werk an. Steht direkt neben dem Buch über 
Algol 68. Jetzt wird wohl immer noch die 2. K&R Auflage von 1988 
verkauft. Die ist sicher nicht schlecht, aber der letzte C-Standard 
dürfte von 2011 sein. Außerdem sollten innerhalb eines 
Vierteljahrhunderts einige andere gute C-Bücher erschienen sein.
Also bitte doch mal was Neueres vorschlagen!

von Auch kein Lehrer (Gast)


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Es liegt vielleicht auch daran, dass von den Anfängern/Einsteigern kein 
Feedback kommt, welche der empfohlene Bücher geholfen haben und welche 
nicht.

Ich kann nur Bücher empfehlen ,die ich selbst kenne. Darunter sind 
leider keine Bücher die Kindern das Programmieren beibringen möchten.

von Ulrich (Gast)


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Das alte K&R C braucht man heute wirklich nicht mehr - ich kenne das 
Buch nicht, aber vor ANSI C muss man nicht wirklich anfangen. Die 
Geschmäcker bei Büchern sind auch sehr verschieden - die einen mögen es 
lang und breit in 3 Bänden, anderen reicht die pure Sprachdefinition auf 
3 Seiten.

Eine Stoppuhr ist durchaus ein gutes erstes Projekt für den µC.  Mit 
einem µC im DIP-Gehäuse   (z.B. AVR oder PIC18) kann man die Schaltung 
noch auf dem Steckbrett aufbauen und später auf Lochraster löten. 
Alternativ gäbe es auch fertige µC Platinen, wo dann oft schon ein 
Bootloader im µC drin ist. Das spart ggf. etwas löten und die extra 
Interfaceschaltung (Programmer) um das Programm vom PC zum µC zu 
übertragen.

Für eine Ausführung mit kleiner Anzeige ist die Schaltung auch noch 
recht einfach. Wenn das dann geht, kann sich an der großen Version 
versuchen: die Software kann da ggf. gleich bleiben, nur die Anzeigen 
und Treiber werden größer und aufwändiger zu löten.

Für die ganz harten gäbe es da noch die Variante ein SW-Videosignal in 
Software zu generieren (z.B. mit einem Atmel Meg88), und zur Ausgabe 
einen Fernseher. Das Erfordert aber schon eher gute ASM Kenntnisse bzw. 
ein ähnliches Projekt als Vorlage, so dass man nur noch die 
Stoppuhr-funktion selber entwirft.

von Karl H. (kbuchegg)


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Ulrich schrieb:
> Das alte K&R C braucht man heute wirklich nicht mehr - ich kenne das
> Buch nicht, aber vor ANSI C muss man nicht wirklich anfangen.

Das sagt auch kein Mensch.
Die Auflage, die man seit Jahren in den Buchhandlungen zu kaufen kriegt, 
behandelt ANSI-C.

von Ich (Gast)


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Das originale "The C Programming Language" kann ich auch nur empfehlen.
Wobei sich die Frage stellt, ob man nicht mit Mikrocontrollern auch 
einfach mit Assembler anfangen sollte. Siehe das hiesige 
AVR-Tutorial.

von Karl H. (kbuchegg)


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Zumindest sollte man kleiner anfangen.
Als Einsteigerprojekt ist eine Stoppuhr ungeeignet.

Dinge die man schon können muss, wenn man sowas angeht
* allgemeine Port Ein/Ausgabeoperationen
* Tasten einlesen
* Tasten entprellen
* Umgang mit Timern
* CTC-Modus des Timers
* Multiplexing
* Verständnis, wie man mit einer ISR eine Uhr baut
* Einstellen des CTC-Modus auf die tatsächliche Taktfrequenz
* und natürlich: Aufbau der Hardware

Alles in allem viel zu viel für einen Anfänger.
Allerdings ist der Schritt für Schritt weg über Tutorien vernünftig um 
auf den Weg zu kommen.

von mahwe (Gast)


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http://openbook.galileocomputing.de/c_von_a_bis_z/
dort steht alles as du brauchst für den anfang.
der rest steht hier im tutorium.
schau mal bei ulrich radig auf der seite und lese dir das start tutorial 
durch dann hast du auch alles wasdu brauchst

von oldmax (Gast)


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Hi
Karl Heinz Buchegger schrieb:
> Zumindest sollte man kleiner anfangen.
> Als Einsteigerprojekt ist eine Stoppuhr ungeeignet.
Lass ich mal so nicht stehen. Klar, die restlich aufgeführten Schritte 
werden gebraucht, keine Frage, aber das Thema ist "Ziel Stopuhr". Und 
"Ziel" ist eine ganz wichtige Voraussetzung, um wirklich mit dem 
Programmieren einen Fortschritt sehen zu können.
Die Frage: Wie kann ich diesen Weg begehen ist ja bereits tausendmal 
beantwortet. Jeder, der mit den kleinen Wunderdingern anfangen will, 
braucht diesen "Einstieg"
Kurz: Bücher, warum nicht aber viel wichtiger ist "das Ziel" und das 
scheint gegeben zu sein. Nun kommt die Elektronik. Kenntnisse vorhanden 
? Scheint nicht so, also in weiteren Foren lesen, Grundlagen Elektronik.
Ausstattung: mindestens ein Experimentierboard (Steckbrett), einen 
Atmega8, einen Programmieradapter USB-ISP, pollin Board, was auch immer, 
und eine Sammlung aus Elektronikbauteilen. Ach ja, ein Messgerät wär 
auch nicht schlecht.... ca. 100- 150 € für den Anfang dürften angesagt 
sein. Software für die Programmierung: Das Tutorial hier, Beiträge aus 
den Foren und natürlich auch Hilfe bei gezielten Fragen zu Problemen. 
kostenlos.
Schwierigkeitsgrad einer Stoppuhr: Bei einer Scala von 0 - 100 ca 8-10
Sonstiger Aufwand: viel, viel Zeit......
Gruß oldmax

von Peter R. (peterfido)


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Typische (und auch meine) Einsteigerprojekte:

Beim VC20 / C64:

10 Print "Hallo"
20 Goto 10


beim Mikrocontroller basteln:

Eine LED ansteuern. Meist blinken lassen.

von oldmax (Gast)


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Hi
Sicherlich ist "Hello World" oder das Blinken von LED der Anfang. Es 
wird aber schnell langweilig und deshalb ist es wichtig, ein Ziel vor 
Augen zu haben. Auch wenn das ein "Mordsbrocken" für einen Anfänger ist, 
aber wenn er Durchhaltevermögen und Ehrgeiz hat ( .... ich lass mir von 
den Elektronen doch nicht mein Projekt vorschreiben... ) dann ist eine 
Stoppuhr, und dazu noch eine Selbstgebaute, das richtige Ziel.
Die erwarteten Stimmen im Hintergrund ( ....boah eh, geil ... )sind der 
Anreiz, sowas durchzuziehen.
Dazu ein Tip: Schaff dir eine Kommunikation mit einem PC und dann kannst 
du die Daten gleich im PC verwalten.
Ach ja, fang erst mal an, LED blinken zu lassen ...
Gruß oldmax

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