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Geballte 670 Seiten Inhalt rund um das Thema Elektronik, Atmel AVR Mikrocontroller in Zusammenarbeit mit Bascom.
ISBN : 9783839184301
Wir liefern zusätzlich zum Buch gratis die CD mit allen Programmbeispielen mit, die Sie sonst für 5 Euro beim Autor bestellen müssten.
Kostenloser Versand innerhalb Deutschlands (sofern die Bestellung nur aus diesem Buch bzw. des Bascom Basic Compilers besteht)
Dieses Buch ist ideal für
- alle, die einen leichten Einstieg in Bascom erhalten möchten
- viele, direkt lauffähige Programmbeispiele erwarten
- zusätzliche Peripherie ansteuern / auswerten möchten
Unsere Wertung: das Buch ist hervorragend geeignet für jeden Einsteiger in die Atmel-Mikrocontrollerprogrammierung und auch für Fortgeschrittene hilfreich. Bascom-Anwender finden hier eine Fülle von Beipielen und Tricks. Die vielen Beispielprogramme sind gut geeignet für den schnellen Erfolg. Leider fehlt jedoch manchmal ein wenig mehr Hintergrundinformation zu dem einen oder anderen Befehl (allerdings: das Buch hat jetzt bereits über 670 Seiten und würde bei noch mehr Inhalt dann noch dicker und teurer).
Das komplette Inhaltsverzeichnis des Buchs können Sie >hier< abrufen.
Zitat aus dem Vorwort des Autors:
Vorwort
Dieses Buch richtet sich sowohl an Einsteiger der Elektronik und der Mikrocontrollertechnik als auch an diejenigen, die bereits die Grundlagen der Elektronik oder auch die Grundzüge der Mikrocontroller- Technik kennen.
Dem Einsteiger wird vermittelt, dass sich durch den Einsatz von Mikrocontrollern fast alle Aufgaben der (überwiegend digitalen) Elektronik in verschiedensten Anwendungsbereichen sehr effizient und einfach lösen lassen. So bekommt der Modelleisenbahner und der Modellbauer ein umfangreiches Wissen vermittelt ebenso wie der Roboterbauer oder der Hobbyelektroniker. Der Interessierte, Schüler, Auszubildende oder Student lernt Schritt für Schritt, komplexere Projekte umzusetzen. Das Buch ist so aufgebaut, dass der Leser von einfachen Grundlagen mit simplen Blinkschaltungen bis zu anspruchsvollen aber dennoch stets verständlich dargestellten Anregungen mit GPS-Signalen, seriellen Übertragungen, LC- oder Farbgrafikdisplay durch sich steigernde Schwierigkeitsgrade geführt wird. Am Anfang eines jeden Kapitels werden die grundlegenden neuen Konstrukte bzw. Befehle vorgestellt, welche dann durch sehr viele Anregungen aus unterschiedlichsten Bereichen illustriert werden. Durch die vielen sorgsam ausgewählten und getesteten Beispiele wird dem Leser das Verständnis für die Materie vermittelt und die Angst genommen, in dieses spannende Thema einzusteigen.
Der fortgeschrittene Leser findet in diesem Buch eine Fundgrube von Anregungen und Informationen für die Praxis. Neben der Vielfältigkeit der Beispiele und deren Abdeckung der verschiedenen Bereiche wurde großer Wert darauf gelegt, das Buch so zu gestalten, dass es sowohl dem Einsteiger als auch dem Fortgeschrittenen als grundlegendes Nachschlagewerk dienen wird. Neben der Syntax der wichtigsten Sprachbefehle und den Pinbelegungen der wichtigsten AVR-Mikrocontroller bietet das Buch alle relevanten Informationen, die beim Bau von Projekten benötigt werden. Wie war noch die Pinbelegung beim Spannungsregler? Wie schalte ich höhere Ströme? Wie stelle ich Zeichen auf einem Display dar? Wie groß sollte der Vorwiderstand der LED sein? Diese und viele weitere immer wieder auftretende Fragen werden schnell und übersichtlich beantwortet. Dadurch ist das Buch ein wichtiger Begleiter in jeder Elektronik-Werkstatt.
Dieses Buch ist nicht 'ein weiteres' Buch über Elektronik. Oder 'ein weiteres' Buch über Mikrocontroller.
Von beidem gibt es bereits einige – zum Teil sehr gute - Bücher. Darüber hinaus ist das Internet eine Fundgrube für unzählige Einführungen in die Elektronik bzw. in die Welt der Mikrocontroller und beherbergt viele Foren und liebevoll erstellte Webseiten mit sehr vielen Schaltungs- und Programmierideen. Das Buch bietet eine systematische Einführung – geeignet für Selbststudium oder als Grundlage in der Lehre – mit sehr vielen Anregungen und dient als umfangreiches Nachschlagewerk.
Es wird wenig vorausgesetzt. Am wichtigsten ist die Neugier und der Wunsch, ein faszinierendes Gebiet der Elektronik zu betreten. Ansonsten ist der Einstieg mit geringem finanziellen und zeitlichen Aufwand und mit wenig Wissen möglich. Anfangs werden die wichtigsten Grundlagen der Elektronik gelegt bzw. wiederholt (und im Anhang weiter vertieft). Dann wird die Entwicklungsumgebung beschrieben und schließlich in jedem Kapitel auf die Besonderheiten hingewiesen. Die Priorität liegt in diesem Buch ganz deutlich bei Verständlichkeit und Einfachkeit. Es wird bewusst auf Assemblerprogrammierung, direkte Benutzung von Rechen- oder Status-Registern, Benutzung komplexer Bussysteme usw. verzichtet. Es wird nicht angestrebt, optimalen oder optimierten Code darzustellen sondern es werden einfache und verständliche Programme vorgestellt.
In den ersten Kapiteln werden Konstrukte benutzt, die der fortgeschrittene Leser der weiteren Kapitel eleganter zu lösen vermag. (Stichworte z.B.: Interrupts versus Polling. Schleifen versus Goto. PWM mit Timer versus selbstprogrammierte PWM.) Wem die vereinfachten Darstellungen zu vereinfacht vorkommen, der möge sich auf die Schulter klopfen, dass er es inzwischen besser kann. In den Beispielen soll nicht durch trickreiche Programmierung beeindruckt werden sondern es sollen funktionierende und verständliche Beispiele als Anregungen und als Bausteine für komplexe Projekte dargestellt werden. Im Bereich der Hardware wird weitgehend auf diskrete elektronische Bauteile wie Transistoren, Kondensatoren, Spulen usw. verzichtet. Die Schaltungen bestehen größtenteils aus der Spannungsversorgung, einem Mikrocontroller und ein paar Tasten und Leuchtdioden. Das Faszinierende ist, dass sich somit die meisten Ideen realisieren lassen. Ggf. werden individuelle Ergänzungen z.B. zum Schalten höherer Ströme wie im Anhang beschrieben vorgenommen. Es wird kein starrer Rahmen durch ein bestimmtes Entwicklungsboard vorgegeben sondern es wird empfohlen, den jeweils geeigneten AVR-Mikrocontroller auszuwählen. Dadurch und durch die niedrigen Kosten der Mikrocontroller wird der Leser ermuntert, schnell eigene richtige Zielsysteme zu erstellen und nicht an einem geschlossenen Baukasten oder einem Mikrocontrollermodell festzuhalten. Ziel des Buches ist, das Verständnis für den Einsatz von AVR-Mikrocontrollern zu wecken, dem Anfänger die Scheu vor dem Einstieg zu nehmen und durch sehr viele Anregungen und Informationen ein umfangreiches Nachschlagewerk zu sein. Der Nutzen stellt sich bei Hobby und im Beruf ein. Zum Einen geht es um den 'Einfachen Einstieg in die Elektronik' mit Hilfe von AVR-Mikrocontrollern und BASCOM und zum Anderen geht es um den einfachen Einstieg in die 'Elektronik mit AVR-Mikrocontrollern und BASCOM'.
AVR-Mikrocontroller wurden gewählt weil die Firma Atmel hier eine Familie von sehr modernen Mikrocontrollern anbietet, die alle benötigten Komponenten (z.B. schnelle Verarbeitung, intern erzeugbarer Takt, Analog-Digital-Wandler, Interrupts usw.) enthält. BASCOM wurde als Hochsprache gewählt weil sie leicht erlernbar ist, einen sehr effizienten Code erzeugt und in Internet-Foren eine sehr gute Unterstützung findet. Aber auch Anwender anderer Mikrocontrollerfamilien oder anderer Programmiersprachen werden in diesem Buch viele Anregungen finden. Zu diesem Buch gibt es eine kostenfreie CD mit allen BASCOM Quelltexten, Datenblättern, vielen Tools (Freeware bzw. Excel-Format) usw.
1. Kapitel: Einführung
Die heutige Welt ist ohne Elektronik nicht mehr vorstellbar. Wir finden sie überall und in unterschiedlichsten Geräten: Wir benutzen elektronische Spiele, Taschenrechner, Uhren, Handys, Thermometer, GPS-Geräte und vieles mehr. Wir fahren Autos, benutzen Flugzeuge oder Fahrstühle. Genauso wie im "echten Leben" bilden wir die Realität im Modellbereich mit Ampelanlagen, Steuerungsanlagen usw. ab.
Die Elektronik hat sich in den vergangenen Jahrzehnten rasant weiterentwickelt. Durch zunehmende Integration und Verkleinerung sowie Massenproduktion wurden viele Geräte erst möglich bzw. finanziell abbildbar.
Mikrocontroller sind im Grunde kleine eigenständige Computer, die bereits Schnittstellen zur Außenwelt enthalten. Ein Mikrocontroller ersetzt sehr viele diskrete oder integrierte elektronische Bauteile. Vielfach benötigt man nur einen kleinen Mikrocontroller für Projekte, bei denen man früher sehr viele elektronische Bauteile benutzen musste. Dadurch, dass das Verhalten von Mikrocontrollern über ein Programm gesteuert wird ist der Entwickler bei der Erstellung von Projekten sehr flexibel und es können auch nachträglich problemlos Verbesserungen oder Erweiterungen (Firmware- Updates) vorgenommen werden. Das wird sogar von modernen Waschmaschinen bereits unterstützt. Da wir von Geräten mit Mikrocontrollern umgeben sind ist es sehr gut, zu verstehen, wie diese prinzipiell funktionieren und es ist auch sehr einfach möglich, eigene Geräte mit Hilfe von Mikrocontrollern zu erstellen.
Mikrocontroller sind fast überall und es lässt sich fast alles mit Mikrocontrollern lösen. Ein einfacher Blinker oder eine Ampelanlage für die Modelleisenbahn sind ebenso möglich wie die Steuerung eines Roboters oder die Steuerung industrieller Prozesse. Es wird nur sehr wenig an Hardware benötigt; vieles ist in das Programm verlagert, wo es leichter erstell- und änderbar ist.
Es gibt verschiedene Familien von Mikrocontrollern und es gibt verschiedene Programmiersprachen. Im Rahmen dieses Buches werden Mikrocontroller der beliebten und bewährten AVR-Reihe von Atmel verwendet. Als Programmiersprache wird BASCOM verwendet. Sicherlich könnte man das meiste auch mit anderen Mikrocontrollern (z.B. PIC) oder anderen Programmiersprachen (z.B. C oder Assembler) lösen. Bei der Hardware sollte man sich einmal für eine Familie entscheiden und dann dabei bleiben. Die AVR-Mikrocontroller sind modern, leistungsfähig und sehr gut erhältlich. Bei der Wahl der Programmiersprache gibt es teilweise Glaubenskriege. Meist basiert das darauf, dass Menschen dazu neigen, das zu verteidigen, was sie am besten kennen. Ob die Ampelanlage für die Modellbahn mit C, Assembler oder BASCOM erstellt wurde macht keinerlei Unterschied. Wichtig ist hier ebenso wie bei komplexeren Projekten das Ergebnis. BASCOM, ein BASIC-Dialekt inklusive Entwicklungsumgebung, ist sehr leicht verständlich und erlernbar und es wird sehr effizienter Maschinencode erzeugt. Es wird angenommen, dass bei den meisten Lesern die Programmiersprache Mittel zum Zweck ist. Die schnelle Erlernbarkeit und gute Verständlichkeit sowie der schnelle Erfolg stehen in der Priorisierung ganz oben.
