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Mikrocontroller
1 Einfuehrung
..1.1 Entwicklungsgeschichtliches
..1.2 Maschinensprache
..1.3 Assemblerbeispiel
..1.4 Sprachwahl
..1.5 Praxis
....1.5.1 Digital_IO
....1.5.2 Byteoperationen
....1.5.3 AVR_Studio
....1.5.4 Testboard
....1.5.5 Aufgaben
....1.5.6 Do_it_yourself
......1.5.6.1 Ampel
......1.5.6.2 Programmierer
..1.6 Literatur
..1.7 Programmierer
....1.7.1 Bauverlauf
....1.7.2 KurzreferenzLow
....1.7.2 Kurzreferenz_16PU
..1.8 Uebung1
..1.9 BoardAtHome
....1.9.1 Software
....1.9.2 Hardware
....1.9.3 Knoppix
....1.9.4 Aufbau
....1.9.5 LED
2 Oszillator
..2.1 Assembler
..2.2 Interner_RC
..2.3 Quarz
..2.4 Taktgenerator
3 DigitalIO
..3.1 Elektrische_Eigenschaften
..3.2 Pullup_Widerstaende
..3.3 Bitmasken_Eingang
..3.4 Bitmasken_Ausgang
..3.5 Tic_Tac_Toe
....3.5.1 DuoLEDs
....3.5.2 Schaltplan
....3.5.3 Spielfeld
....3.5.4 Anwahl
....3.5.5 Kontrolle
..3.6 Laboruebung2
..3.7 Laboruebung2_alt
4 PWM
..4.1 Prinzip
..4.2 Nutzen
..4.3 Generierung
..4.4 Programmierung
..4.5 Servos
..4.7 Laboruebung3
..4.8 LoesungUE3
..4.9 Uebung6
5 LichtKlangKugeln
..5.1 LED
..5.2 RGB
..5.3 Sensoren
..5.4 lautsprecher
..5.5 tonerzeugung
6 UART
..6.1 Bussysteme
..6.2 UART
..6.3 RS232
..6.4 Hardware
..6.5 Senden
..6.6 Hyperterminal
..6.7 Empfangen
..6.8 Broadcast
..6.9 Uebung4
7 Infrarot
..7.1 schalten
..7.2 seriell
..7.3 Uebung
8 OOP
..8.1 Probleme
..8.2 Konzept
..8.3 Statisch
..8.4 Datentypen
..8.5 RS232
....8.5.1 Prozedural
....8.5.2 Analyse
....8.5.3 Umsetzung
....8.5.4 Vererbung
....8.5.5 Statisch
....8.5.6 Performance
..8.6 Fahrzeug
9 ADW
..9.1 ADW
..9.2 Zaehler
10 Peripherie
..10.1 RS232Menue
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..10.3 Tastenmatrix
..10.4 Schrittmotor
..10.5 Zaehler
..10.6 Uebung7
11 SPI
..11.1 Testanordnung
..11.2 Register
..11.3 Test1
..11.4 Test2_Interrupt
..11.5 Test3_2Slaves
..11.6 Laboruebung
12 EEPROM
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..13.2 MasterSend2Bytes
..13.3 MasterReceiveByte
..13.4 MasterReceive2Bytes
14 Anwendungen
..14.1 Mechatroniklabor
....14.1.1 Biegelinie
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....14.1.3 Einachser
....14.1.4 AV
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....14.1.6 Kommunikation
..14.2 Sinuserzeugung
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....14.2.2 Variante2
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....14.2.4 Variante4
..14.3 Laboruebung8
..14.4 Loesung_Ue8
..14.5 SPI_Nachtrag
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Hardware - Verbinden eines ATmega32 mit einem PC über die RS232 Schnittstelle

Wie kann eine Verbindung zwischen Mikrocontoller und PC zur seriellen Datenübertragung aufgebaut werden?

  • Der Transceiver vom Typ MAX232, hier MAX232N von Texas-Instruments, setzt die 5V Spannung in 10V um.
  • Hierzu werden die Kondensatoren benötigt.
  • Manche Typen, wie der hier verwendete kommen mit 0,1μF aus, andere benötigen 1μF oder 10μF.
  • Zum Testen der Schaltung ohne Mikrocontroller wird einfach die Sende und die Empfangsleitung kurzgeschlossen (Pin9/10 am MAX232, s. Bild unten).
  • Nach Einrichten des Hyperterminals (vergl. Kapitel 5.6) werden an der Tastatur des PCs eingegebene Zeichen dann direkt wieder zurückgespielt.
  • Wenn dies funktioniert werden die Leitungen aufgetrennt und wie im Bild unten zu sehen mit dem ATmega32 direkt verbunden.

Bild 0-1: Transceiverbeschaltung, -test, und Anschluss an den ATmega32

  • Um Daten mit dem PC empfangen und senden zu können wird unter Windows eine HyperTerminal-Verbindung aufgebaut (s. auch Kapitel 5.6):
  • Starten mit Start->Programme->Zubehör->Kommunikation->HyperTerminal
  • Ortskennzahl: beliebig
  • Neue Verbindung: COM1
  • Stopbits: 1 (Programm abhängig, hier 1)
  • Flußsteuerung: keine
  • Baudrate: 115200 (Quarz-abhängig, hier für 9,2160MHz Quarz)

Baudrate

  • Die Bausrate gibt an, wieviele Zeichen pro Sekunde mit der RS232 übertragen werden können.
  • D.h. sie gibt an, wieviele Folgen von Startbit, 8 Datenbits und Stopbit pro Sekunde erfolgen können.
  • Folgende Baudraten sind über das Hyperterminal möglich:
Baudraten

Bild 0-2: Mögliche Baudraten mit Hyperterminal

  • Um eine gut synchronisierbare Verbindung aufbauen zu können, muß der verwendete Quarz am ATmega32 möglichst genau ein ganzzahliges Vielfaches der eingestelleten Baudrate sein.
  • Zwei spezielle Register (UBRRH und UBRRL) speichern dieses Verhältnis in folgender Form: QUARZFREQUENZ/16/BAUDRATE-1, hier: 9216000/16/115200 - 1 = 4
  • Als Taktgenerator ist beim ATmega32 unbedingt ein Quarz zu verwenden, da der RC-Oszillator zu ungenau ist, wegdriftet und Fehler bei der Datenübertragung verursachen würde.
Achtung!
  • Um den Test ohne Mikrocontroller durchführen zu können, sollte man unbeding Port D hochohmig, also als Eingang, schalten und erst anschließend die Pins 14 und 15 des OBEREN Mikrocontrollers kurzschließen!
  • Vergessen Sie nicht später das Anzeige-Programm (material.zip, Kapitel 1.5.5) wieder auf den Mikrocontroller drauf zu spielen.
  • Alternativ könnte man auch den oberen Mikrocontroller (den für die 7-Segment-LED-Anzeige) auch temporär herausnehmen.
  • Belegung der RS232-Buchse am Testboard und Verbindung zum PC: vergl. Kapitel 1.5.4
#include

int main()
{
    DDRA = 0b00000000;
    DDRB = 0b00000000;
    DDRC = 0b00000000;
    DDRD = 0b00000000;

    while(1)
    {
    }
}

Code 0-1: Programm, das den ATmega32 unempfindlich für das Kurzschließen der Pins 14 und 15 macht.

Bild 0-3: Testboard nach Übertragen des Deaktivierungsprogramms auf den oberen Mikrocontroller mit angeschlossenem RS232-Verbindungskabel mit D-Sub9-Stecker zum Anschluß an die COM-Buchse eines PCs.

Bild 0-4: An PC angeschlossener D-Sub9-Stecker

Bild 0-5: Über Tastatur gesendete und unmittelbar wieder empfangene Zeichen nach Starten des Hyper-Terminals.