Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Schaltungsentwurf + µC-Programmierung lernen


von Hans P. (grumen)


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Hi Leute,

ich möchte anfangen Schaltungsentwurf und- aufbau zu lernen.
Und zwar wirklich von Grund auf...Ich hatte erst überlegt mir ein 
Arduino Board anzuschaffen und dann damit loszulegen (überleg ich auch 
immer noch, habe damit mal in meiner Diplom-Arbeit gearbeitet), aber 
eigentlich hat mir das schon zu viele integrierte Funktionen.

Um das wirklich "richtig" zu verstehen, ist es glaube ich sinnvoll z.B. 
einen AD-Wandler etc. mal selbst zu bauen und programmieren.

Ich hatte im Studium minimal damit zu tun, ich kenn also die gängigen 
Funktionen der gängigen Bauteile an sich schon.


Jetzt würde ich von euch gerne wissen, wie und womit ich damit am besten 
anfange ?
- Was benötige ich alles um loslegen zu können ?
- Was wird mich das letztendlich kosten ?
- Macht ein Arduino vielleicht trotzdem Sinn bzw. ist möglich damit auch
  von ganz unten anzufangen ?

Danke für eure Tipps und Meinungen !

von Wire (Gast)


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Jede Woche wieder das Gleiche.

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


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Schaltungsentwurf und Arduino sind erstmal zwei völlig verschiedene Paar 
Schuhe. Du kannst dein Leben lang Schaltungen entwerfen, ohne jemals 
auch nur in die Nähe eines Mikrocontrollers zu kommen. Andererseits gibt 
es auch Schaltungsdesigner, die nie etwas anderes als MC Boards 
entwerfen. Die meisten von uns liegen irgendwo dazwischen.

Ein Arduino ist lediglich ein MC auf einem Board, der ohne extra 
Programmiergerät über eine Schnittstelle wie USB programmiert werden 
kann. Meist werden dazu MC der AVR Serie von Atmel genutzt, es gibt 
mittlerweile aber auch Arduino mit anderen Controllerfamilien.
Einen 'jungfräulichen' MC kannst du meist nur mit einem Programmiergerät 
beschreiben, die Arduinos haben dazu einen sogen. 'Bootloader', der das 
Programmieren auch ohne dieses Gerät ermöglicht.
Das haben sich auch viele andere abgeguckt. Die Discovery Boards von ST 
z.B. kommen auch ohne einen Progger aus, ebenso z.B. das Xplained A1 
Board von Atmel. Arduino steht also nicht mehr alleine da, sondern hat 
mittlerweile erhebliche Konkurrenz bekommen.
Arduino haben optional noch eine vereinfachte Programmiersprache 
basierend auf eigenen Funktionen, die das Schreiben von Programmen 
vereinfachen soll. Ob das gut ist oder nicht, musst du selber 
entscheiden:
http://www.arduino.cc

von Michael K. (Gast)


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Der Arduino ist als Einstieg schon nicht schlecht.
(Huh, Frevel... Natürlich gibt es 200 andere Boards die AUCH gut sind)
So kannst Du simpel anfangen ohne Dich mit vielen Details zu 
beschäftigen.
Nach und nach steigt dann Dein Verständniss der ganzen Sache und die 
Beschränkungen des Arduinos fangen an zu nerven.

Auf der gleichen Hardware kannst Du dann mit einem 'echten' Programmer / 
Debugger unter AVR Studio weiterarbeiten bis Dir der AVR nicht mehr 
reicht.
So erfährst Du auch aus erster Hand das Simplifizierung mit Performance 
bezahlt wird und um wie viel Dinge man sich kümmer muß wenn man die 
Hardware direkt kontrolliert.

Bist Du auch da nicht mehr glücklich, bist Du schon so weit 
fortgeschritten das der Wechsel auf eine andere MCU ein Klacks für Dich 
ist.

Mit einem selbst gebauten AD Wandler anzufangen ist in etwa so als wenn 
Du Zahnräder feilen willst um irgendwann mal Fahrad zu fahren.
Um die integrierte Hardware wirklich auszunutzen mußt Du die sehr gut 
verstehen so daß der Lerneffekt ausreichend sein sollte.

Das 'wirklich richtige' verstehen finde ich zwar sehr gut, aber wenn Du 
das zu weit treibst verlierts Du Dich in Details.
Wichtiger ist m.E. die Fähigkeit einen gegeben Baustein über das 
Datenblatt so gut kennenzulernen das man den anwenden kann.
Das ist Hardwarenah genug, wenn man nicht gerade in die Chip Entwicklung 
hineinwachsen will.

von Alexander S. (alesi)


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von Lehrer (Gast)


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Hans Peter schrieb:
> Was benötige ich alles um loslegen zu können ?

Zeit. Einige Jahre.

von Stefan F. (Gast)


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Zum Lernen könntest du ja einen 4 bit A/D Wandler bauen, der manuell 
gesteuert wird. Also im Grunde ein R2R Netzwerk, ein paar Kippschalter 
und einen Komparator.

Dann kann man manuell durchspielen, wie das Ding grundsätzlich 
funktioniert. Das sollte fürs Verständnis der Funktion genügen.

von Michael K. (Gast)


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Lehrer schrieb:
> Zeit. Einige Jahre.

Zum loslegen ?
Loslegen kann er binnen Sekunden.
Hat er auch gerade, weil er schon bei der Informationsbeschaffung ist.

Alles zu lernen was man lernen kann ?
300 Menschenleben werden nicht reichen ...

Irgendwo dazwischen liegt die Zeit die er brauchen wird.

von oldmax (Gast)


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Hi
>Ich hatte erst überlegt mir ein
>Arduino Board anzuschaffen und dann damit loszulegen (überleg ich auch
>immer noch, habe damit mal in meiner Diplom-Arbeit gearbeitet), aber
>eigentlich hat mir das schon zu viele integrierte Funktionen.

Klingt danach, das du studiert hast. Dann sollte dir das Prinzip der 
Grundlagen durchaus klar sein. Na ja ,so denke ich, allerdings werde ich 
von Studenten immer wieder überrascht, was für Fragen sie stellen 
können.... Und auch hier frage ich mich, was du wirklich willst. Arduino 
ist dir zu komplex? Ist aber die zukunft.
Kein Mensch will einen selbstgebauten Analogwandler mit 
Widerstandsnetzwerk und einem OP. Wozu auch. Wenn dir die Sprache C 
nicht tief genug geht, dann mach mal was in Assembler. z.B. wie hier im 
AVR Tutorial vorgestellt. Allerdings, dazu brauchst du wirklich keine 
Fragen stellen, zumindest nicht so. Diese sind zig mal bereits 
durchgekaut und aufgedröselt bis hin zum Endpreis in Kilo€.
Sorry, das ich kein großes z verwende, aber ich stelle grad fest, das 
die Tastatur ein solches verweigert..???
Gruß oldmax

von Als (Gast)


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erstes sollte er lernen, Foren zu durchsuchen und damit eine x- mal 
schon gestellte Frage sich selbst zu beantworten.

von AVR-Fan (Gast)


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Hans Peter schrieb:
> wie und womit ich damit am besten
> anfange ?

Hi,

habe mir vor 4 Wochen dieses Buch gekauft:
http://www.amazon.de/Make-Programming-Learning-Software-Hardware/dp/1449355781/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1418574766&sr=8-1&keywords=make+avr

Das Beste, was ich in Sachen MC jemals in der Hand hatte (ja, ja, ich 
weiß ...).
OK, es geht nur um den AVR, das aber gründlich und imho didaktisch klug.
Hab' ne Menge dazu gelernt.

Just my 0.05$.

HTH

ps: nein, nein, weder bin ich mit dem Autor verwandt oder verschwägert, 
noch fliesst irgendeine Art von Tantieme. ;)

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