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EasyKit Starter

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Lernsystem "EasyKit Starter"
Lernsystem "EasyKit Starter"


Themen auf dieser Seite:
  1. Einleitung
  2. Bezugsquellen
  3. Auspacken
  4. EasyKit Starter Basisboard (EasyBoard)
  5. EasyKit Starter Applikationsboard
  6. EasyLab Starter (Programmierwerkzeug)

1. Einleitung

EasyKit Starter ist ein vom Projektkonsortium EasyKit entwickeltes und von FESTO Didactic vertriebenes Lernsystem für die Aus- und Weiterbildung im Bereich Automatisierung und Technik. Das System ist das Ergebnis eines vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Verbundprojektes, das das Ziel verfolgte, ein einfach handhabbares System für die Erstellung von Embedded Controllern zu entwickeln. Im Rahmen der Förderung wurde die Produktion einer großen Anzahl an Starterkits finanziert, welche dann an allgemeinbildende Schulen verteilt wurden.

Die Idee von EasyKit ist es, Steuerungen mit Mikrocontrollern nicht mehr aus einzelnen Chips aufzubauen (was Expertenwissen erfordert), sondern diese einfach aus konfektionierten Bausteinen zusammenzusetzen. Im Starterkit ist dies so realisiert, dass die Ein- und Ausgangsbeschaltungen des Mikrocontrollers durch EasyKit-Bausteine einfach auf das EasyKit Starter-Basisboard (kurz EasyBoard) aufgesteckt werden.

Anbindung eines Gleichstrommotors
Anbindung eines Gleichstrommotors
Ein einfacher Hardwareaufbau ist aber nur sinnvoll, wenn die Programmierung anschließend auch einfach zugänglich ist. Hierzu wird das Werkzeug EasyLab (Starter-Edition) eingesetzt. Nun kommt man beim Programmieren nie ohne irgendwelche Fachkenntnisse aus, aber bei EasyLab kann man sich beim Programmieren viel stärker auf die zu realisierende Aufgabe konzentrieren als bei traditionellen Programmiertechniken. Dies liegt daran, dass EasyLab grafische Programmiertechniken mit mächtigen Funktionsbausteinen zur Verfügung stellt, mit denen selbst komplexe Aufgabestellungen aus dem Bereich der Regelungstechnik relativ einfach umsetzbar werden. EasyLab erlaubt die Programmierung von Schrittketten oder Datenflussdiagrammen. Beide Beschreibungsverfahren sind in der Technik üblich, um Abläufe zu beschreiben.

2. Bezugsquellen

EasyKit Starter sowie eine breite Palette von Ergänzungen ist ab sofort bei FESTO Didactic unter folgenden Bestellnummern verfügbar:

» Ankündigung: EasyKit macht Schule – Mechatronik einfach gemacht
» Kurzinformation zu EasyKit Starter
» Pressemitteilung von FESTO

3. Auspacken

Wenn Sie den Systainer mit EasyKit Starter auspacken, sollten Sie folgende Dinge finden:
  • EasyKit Starter Basisboard (EasyBoard) – Platine mit Mikrocontroller
  • Applikationsboard – kleines Applikationsboard mit einem DC-Motor
  • 2 EasyKit Steckbausteine AIO1 und DIO1
  • CD mit EasyLab (Starter-Edition), Lernprogramm "Mikrocontroller" und Lernunterlagen
  • USB-Anschlusskabel
  • Schraubendreher
  • Litzen (Kabel) zum Verbinden von EasyBoard und Applikationsboard

4. EasyKit Starter Basisboard (EasyBoard)

EasyKit Starter Basisboard

Nummer Beschreibung
1 USB-Anschluss
2 Taster und Leuchtdioden (LEDs)
3 Reset-Taster (Neustarten des Programms)
4 Steckplatz 1
5 Klemmleiste für Steckplatz 1
6 Steckplatz 2
7 Klemmleiste für Steckplatz 2
8 Anschluss für externe Spannungsversorgung
9 Mikrocontroller

In der Abbildung ist eine schematische Darstellung des EasyBoard zu sehen. Das Herz der Platine ist ein leistungsfähiger Mikrocontroller mit folgenden technischen Daten:
  • 32 Bit-Architektur
  • 72 MHz Taktfrequenz
  • 128 kB Flashspeicher
  • 20 kB Arbeitsspeicher (RAM)

EasyKit Starter Baustein
EasyKit Starter Baustein
Der Mikrocontroller verfügt über zahlreiche Ein- und Ausgangskanäle. Diese sind jedoch nicht direkt geeignet, externe Geräte wie LEDs, Taster, Motore oder andere Sensoren direkt anzuschließen. Dazu sind in der Regel Treiber und Schutzbeschaltungen notwendig (z.B. Freilaufdioden, Verstärkerstufen usw.). Beim EasyBoard sind diese Komponenten in den Steckbausteinen untergebracht und können je nach Bedarf auf den Steckplätzen (Nummer 4 und 6 in der Abbildung) eingesteckt werden. Jeder Baustein ist mit einer anderen Klemme der Klemmleisten (Nummer 5 und 6) verbunden. Derzeit stehen die in der Tabelle zusammengefassten Bausteine zur Verfügung:

Baustein Funktion Klemme
AIO1 Analoger Spannungseingang und -ausgang, 0..5V, überspannungsgesichert AIn1 und AOut1
AIO2 Analoger Spannungseingang und -ausgang, 0..5V, überspannungsgesichert AIn2 und AOut2
DIO1 Digitaler Eingang und Ausgang, 0V/5V (TTL-kompatibel), überspannungsgesichert DIn1 und DOut1
DIO2 Digitaler Eingang und Ausgang, 0V/5V (TTL-kompatibel), überspannungsgesichert DIn2 und DOut2
ILT1 Digitaler Ausgang, Treiber für induktive Lasten, Schaltspannung entspricht der des angeschlossenen Netzteils (12..24V) DOut1
ILT2 Digitaler Ausgang, Treiber für induktive Lasten, Schaltspannung entspricht der des angeschlossenen Netzteils (12..24V) DOut2

Das EasyBoard enthält weiterhin drei Taster und drei farbige Leuchtdioden (LEDs) (Nummer 2) sowie einen Taster zum Zurücksetzen (Reset) (Nummer 3). Mit dem Reset-Knopf wird das aktuell auf dem EasyBoard befindliche Programm neu gestartet.
Der Anschluss für externe Spannungsversorgung (8) wird normalerweise nicht benötigt, da die Spannungsversorgung über den PC via USB erfolgt. Falls aber an einem Kanal eine höhere Spannung als 5V benötigt wird, kann dies erreicht werden, indem der Baustein ILT zusammen mit einer entsprechenden Stromversorgung genutzt wird.

5. EasyKit Starter Applikationsboard

EasyKit Starter Applikationsboard

Nummer Beschreibung
1 Gleichspannungs-Motor (DC-Motor)
2 Klemmleiste
3 Lichtschranke
4 Fototransistor
5 Jumper JP3 für nichtinvertierten (1-2, Standard) bzw. invertierten (2-3) Betrieb des DC-Motors
6 Jumper JP2 zum Umschalten von Lichtschranke (1-2) auf Fototransistor (2-3)

Das Applikationsboard enthält einen DC-Motor (1), einen zugehörigen Verstärkerbaustein, eine Lichtschranke (3) sowie einen Fototransistor (4). Das Applikationsboard wird mit dem EasyBoard mit Hilfe der beiliegenden Kabel verbunden. Je nach Versuch müssen andere Kontakte der Klemmleiste (2) verbunden werden. Es ist möglich, die beiden lichtempfindlichen Sensoren digital oder analog auszulesen. Dafür gibt es am Applikationsboard zwei Kontakte. Um zwischen der Lichtschranke und dem Einzelsensor umzuschalten, muss der Jumper JP2 (6) umgesteckt werden.

Die Kontakte an der Klemmleiste des Applikationsboards sind wie folgt beschriftet:

Bezeichnung Signalart Beschreibung
GND Versorgung Minuspol (englisch Ground), zu verbinden mit GND_D am EasyBoard
Schmitt-Trigger OUT Ausgang Verstärkter digitaler Signalausgang von Lichtschranke bzw. Fototransistor (abhängig von JP2)
Motor Analog/PWM Eingang Steuersignal für DC-Motor (analoges oder pulsweitenmoduliertes Signal)
+5V Versorgung Pluspol, zu verbinden mit 5V_D am EasyBoard
Verstärker OUT Ausgang Analoger Signalausgang von Lichtschranke bzw. Fototransistor (abhängig von JP2)


6. EasyLab Starter (Programmierwerkzeug)

EasyLab Starter ist eine spezielle Edition des modellgetriebenen Entwicklungswerkzeugs EasyLab. Eine ausführliche Dokumentation zu EasyLab finden Sie hier. EasyLab Starter ist speziell für die Verwendung mit EasyKit Starter ausgelegt. d.h. es werden spezielle Module zum Entwurf von Software für das EasyBoard und das Applikationsboard mitgeliefert. Außerdem stehen entsprechende Plug-Ins für Programmierung und Echtzeit-Debugging zur Verfügung. Die Software wird für den schnellen Einstieg mit Beispielprogrammen mit entsprechender Dokumentation ausgeliefert.

EasyLab Starter mit einem einfachen Programm zur Lichstärkemessung
EasyLab Starter mit einem einfachen Programm zur Lichstärkemessung