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Lernsystem "EasyKit Starter"
Themen auf dieser Seite:
- Einleitung
- Bezugsquellen
- Auspacken
- EasyKit Starter Basisboard (EasyBoard)
- EasyKit Starter Applikationsboard
- 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
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
| 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
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
| 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
