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Forum: Offtopic Auf welche theoretischen Grundlagen könnte ich mich in meiner Arbeit beziehen?


Autor: kmario (Gast)
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Hallo, ich habe das Problem, dass ich eine studentische Arbeit im 
Bereich Messtechnik durchführe, bei der ein Sensor von einem 
Mikrocontroller ausgelesen wird. Der praktische Teil meiner Arbeit 
bestand dabei aus der Programmierung mit einem STM32-Board...

Nun muss ich aber eine theoretische Ausarbeitung verfassen und mich 
dabei eben auf allgemeine Zusammenhänge beziehen und mir fällt es gerade 
richtig schwer, da die passenden Dinge aus der Programmierung zu 
finden..

Ich habe ein Kapitel "theoretische Grundlagen", in dem ich zuerst über 
den Sensor und dessen physikalisches Prinzip sowie auch schon die 
Signalauswertungsmöglichkeiten beschreibe. Nur möchte ich in diesem Teil 
auch etwas Theoretisches über die Mikrocontroller-Programmierung 
bringen.

Ich benutzte für meine Anwendung Timer und Interrupts bzw. die 
Kombination. Wäre das etwas, über das man allgemein schreiben könnte 
ohne dabei speziell und zu praktisch zu werden?
Habt ihr Tipps bzw. vielleicht auch ein paar zitiertaugliche Quellen für 
mich?

: Verschoben durch Moderator
Autor: Stefan (Gast)
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Hallo,

fang halt bei Adam und Eva an, d.h. den Anfängen der Prozessoren mit 
Rechenwerk, Steuerwerk, Speicher ... 8-Bit, 16-Bit, 32-Bit ... CISC, 
RISC ... und eben deinem Prozessor mit den diversen eingebetteten 
Modulen.
Zu jedem dieser und ähnlicher Stichworte einen oder zwei Sätze und ein 
ganzes Kapitel ist fertig.


Viel Spass

Autor: C. A. Rotwang (Gast)
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kmario schrieb:
> Ich habe ein Kapitel "theoretische Grundlagen", in dem ich zuerst über
> den Sensor und dessen physikalisches Prinzip sowie auch schon die
> Signalauswertungsmöglichkeiten beschreibe. Nur möchte ich in diesem Teil
> auch etwas Theoretisches über die Mikrocontroller-Programmierung
> bringen.
>
> Ich benutzte für meine Anwendung Timer und Interrupts bzw. die
> Kombination. Wäre das etwas, über das man allgemein schreiben könnte
> ohne dabei speziell und zu praktisch zu werden?

Das ist Ansichtssache des Prüfers, sprich das mit ihm durch.

Aus wissenschaftshistorisches Sicht endet die theoretisches Phase der 
Numerik/Kybernetik mit John von Neumann und Alan Turing ("On Computable 
Numbers, with an Application to the Entscheidungsproblem") danach 
übernehmen Veröffentlichungen über die Praxis das Feld. Timer und 
Interrupts sind definitv Praxisthemen.

Autor: M. K. (sylaina)
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kmario schrieb:
> Ich benutzte für meine Anwendung Timer und Interrupts bzw. die
> Kombination. Wäre das etwas, über das man allgemein schreiben könnte
> ohne dabei speziell und zu praktisch zu werden?

Das kann man auch sehr allgemein beschreiben. Hier würde ich an deiner 
Stelle aber definitiv Rücksprache mit dem Betreuer/Prüfer halten. Es 
kommt auch immer drauf an, wer die Arbeit lesen soll/darf, also wer die 
Zielgruppe ist. Zum Beispiel ist es nicht sehr sinnvoll 
Mathespezialisten erklären zu wollen, was eine trigonometrische Funktion 
ist und wie man damit rechnet, für die ist es vielleicht viel 
interessanter, warum man an entsprechender Stelle trigonometrische 
Funktionen benutzt hat.
Und so ist es vielleicht auch bei deiner Arbeit. Deine Zielgruppe weiß 
vielleicht was Timer und Interrupts sind, es könnte für diese Zielgruppe 
viel interessanter sein, warum du in entsprechenden Situationen diese 
und jene Lösung mit Timer und Interrupts gelöst hast. Hier kann es auch 
von Vorteil sein, wenn du dir noch andere Lösungswege überlegst und 
herausarbeitest, welche Lösung für die gestellte Aufgabe die Beste ist 
(am idealsten kommt dabei die Lösung heraus, die du gewählt und 
umgesetzt hast).

Autor: Hamlo (Gast)
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Konzentriere Dich bei den grundlagen auf den Sensor, was der misst, und 
wie er das misst. Wir Du mit einem besseren Messverfahren den Sendor 
'geeicht' und die Ergebnisse validiert hast (die physikalischen 
Hintergründe dazu)

Autor: Al3ko -. (al3ko)
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kmario schrieb:
> dass ich eine studentische Arbeit im Bereich Messtechnik durchführe,

Uni oder FH?

Autor: Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite
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kmario schrieb:
> Hallo, ich habe das Problem, dass ich eine studentische Arbeit im
> Bereich Messtechnik durchführe...

Früher, vor sehr langer Zeit, sollen auch schon Schüler und Meister in 
höheren Lehranstalten miteinander um neues Wissen gerungen haben. Zu 
diesem Zwecke existierten große Räume mit gut strukturiert gesammelten 
Wissens. Dort haben sich dann die Schüler niedergelassen und neben dem 
reinen Wissenserwerb sich auch Form und Stil vergangener Schüler und 
großer Meister angeeignet.

Autor: Kalle (Gast)
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Stefan schrieb:
> fang halt bei Adam und Eva an, d.h. den Anfängen der Prozessoren mit
> Rechenwerk, Steuerwerk, Speicher ... 8-Bit, 16-Bit, 32-Bit ... CISC,
> RISC ... und eben deinem Prozessor mit den diversen eingebetteten
> Modulen.
Das ist das Patentrezept für eine Müll-Arbeit. Schwafeler kann in den 
Ingenieurwissenschaften keiner leiden, insbesondere wenn es derart 
deutlich wird, dass man damit nur mehr Seiten rausschinden will. Das ist 
als Leser besonders dann beleidigend, wenn einem Dinge „erklärt“ werden, 
die nichts mit der Arbeit zu tun haben. Ich glaube nämlich nicht, dass 
der OP sich mit rechnerarchitektur und Geschichte der Informatik 
beschäftigen musste, um einen Sensor auszulesen.
> Zu jedem dieser und ähnlicher Stichworte einen oder zwei Sätze und ein
> ganzes Kapitel ist fertig.
Kopier doch einfach Lorem Ipsum rein, das hat den gleichen 
Informationsgehalt und geht noch schneller

Autor: Noch so ein kalle (Gast)
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> Schwafeler kann in den Ingenieurwissenschaften keiner leiden

Da hast du wahnsinniges Glück gehabt. Habe ein paar Jahre nach dem 
Studium komplett den Bereich gewechselt. Nach 10 Jahren oder so ist mir 
dann aufgefallen - die Profs und ihre Assistenten waren alles 
Schwafeler. Noch schlimmer. Uns ist nicht mal aufgefallen, die hatten 
auch uns zu Schwafelern ausgebildet.

Mein Tipp - kopiere einen Lorem Ipsum Text zusammen. Und verbringe die 
eingesparte Zeit mit den realen Problemen realer Menschen.

Autor: Peter D. (peda)
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Was soll der Sensor messen, welche Meßfehler können auftreten, welche 
Toleranzen, Störungen, Fehlfunktionen usw. Wie wird das in der Software 
erkannt und abgefangen. Welche Race-Conditions können auftreten, wie 
werden die verhindert usw.
Insbesondere die Bewertung aller Fehlerquellen ist wichtig, z.B. 
Referenzspannung, ADC-Auflösung, Widerstandstoleranzen, 
Leitungsparameter usw. Man muß rechnerisch nachweisen, daß die 
geforderte Genauigkeit für den gesamten Meßbereich unter allen 
Umgebungsbedingungen auch erreicht wird.
Ich denke mal, da läßt sich soviel schreiben, daß für Fülltexte kein 
Platz mehr bleibt.

Autor: Uhu U. (uhu)
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kmario schrieb:
> Nun muss ich aber eine theoretische Ausarbeitung verfassen und mich
> dabei eben auf allgemeine Zusammenhänge beziehen und mir fällt es gerade
> richtig schwer, da die passenden Dinge aus der Programmierung zu
> finden..

Erkenntnistheorie und Popper-Zitate sind gerne gesehen. Da kann man so 
richtig klugscheißen, weil alle denken, das sei jetzt ganz wichtig, aber 
keiner verstehts…

Autor: A. S. (achs)
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kmario schrieb:
> Nur möchte ich in diesem Teil auch etwas Theoretisches über die
> Mikrocontroller-Programmierung bringen.

Vergiss es. Es ist "Messtechnik".

Autor: L. H. (holzkopf)
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Sehe ich genau so:
Konzentrier Dich in Deiner Arbeit auf die Problemstellung der 
Meßtechnik, die Du damit zu lösen hattest, sowie darauf, WIE Du das 
gelöst hast.

Wie lautet denn das Thema Deiner studentischen Arbeit?
Und welcher Art ist die?
Bachelor? oder was?

Grüße

Autor: Sven K. (kmario)
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Ich bin der Fragesteller..da mein Beitrag nun in einen anderen Thread 
verschoben wurde, war ich gezwungen mich anzumelden..

Also es ist noch nicht mal eine Bachelorarbeit, es ist sozusagen eine 
benotete Generalprobe der Bachelorarbeit (Projektarbeit genannt) und der 
Umfang soll so bei etwa 30-35 Seiten liegen und die Hochschulform ist 
Uni...

Der Titel steht noch gar nicht fest :D Der Betreuer kennt sich selbst 
auch so gut wie gar nicht mit Mikrocontroller-Programmierung aus, da er 
von Haus aus Physiker im Bereich Optik ist....

auch wenn es nicht viele Seiten sind, muss ich ja zumindest den 
Durchführungsteil schon angemessen mit Programmierteil füllen, da ja der 
Praxisteil auschließlich aus Arbeit mit Cube und Eclipse bestand.. am 
Ende und zwischendurch eben auch Messungen von Testsignalen am 
Oszilloskop.... ich hab ehrlich gesagt auch schon ein schlechtes 
Gewissen, dass ich so gut wie keine mathematischen Formeln hätte, die 
ich in diese Arbeit einbinden könnte :D

Autor: L. H. (holzkopf)
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Sven K. schrieb:
> Der Titel steht noch gar nicht fest :D Der Betreuer kennt sich selbst
> auch so gut wie gar nicht mit Mikrocontroller-Programmierung aus, da er
> von Haus aus Physiker im Bereich Optik ist....

Ist doch eine prächtige Ausgangssituation:
Kannst ihm doch den Titel "auf's Auge drücken". :D

Beurteilt nur er Deine studentische Arbeit?
>
> auch wenn es nicht viele Seiten sind, muss ich ja zumindest den
> Durchführungsteil schon angemessen mit Programmierteil füllen, da ja der
> Praxisteil auschließlich aus Arbeit mit Cube und Eclipse bestand.. am
> Ende und zwischendurch eben auch Messungen von Testsignalen am
> Oszilloskop.... ich hab ehrlich gesagt auch schon ein schlechtes
> Gewissen, dass ich so gut wie keine mathematischen Formeln hätte, die
> ich in diese Arbeit einbinden könnte :D

Jetzt mal ganz langsam:
Auch Physiker mit Spezialgebiet Optik beherrschen Mathematik "mit 
Links". :)

Unterschätz es bitte nicht, daß Leute mal irgendwann gelernt haben, sich 
Problemlösungen auf rein mathematischer Basis nähern zu können/wollen.
Bevor sie überhaupt daran denken, welche Mittel dafür eingesetzt werden 
können/könnten.
Die letztlich nur den untergeordneten Rang von "Mitteln zum Zweck" haben 
können und genau genommen an sich nicht weiter interessieren.

Du mußt überhaupt nichts mit einem Programmierteil füllen!
Das ödet doch Leute nur an, die sowieso längst wissen, daß man so 
ziemlich alles programmieren kann, auch wenn sie selbst das gar nicht 
programmieren könnten.
Fällt für sie nur unter "Mittel zum Zweck", die Du in Deiner Arbeit auch 
per Fußnote anhängen kannst.

Denke, es geht eher (in jeder Arbeit) nur darum, einem von der Materie 
völlig "unbeleckten" Leser erschließen zu können, worum es geht und 
warum Du einen ganz bestimmten Weg gewählt hast, eine Aufgabenstellung 
so zu lösen, wie Du es getan hast.
Evtl. Programmierungs-Einzelheiten interessieren dabei "keine Sau". ;)

Heisenberg sagte mal (sinngemäß):
Jeder noch so hoch ausgebildete Spezialist muß dazu in der Lage sein, 
einem Laien in FÜR IHN VERSTÄNDLICHEN WORTEN erklären zu können, worum 
es in seinem Spezialgebiet geht.

Halt Dich bitte immer daran:
Und erklär Sachverhalte tunlichst in der Sprache, die in Natur- und 
Ingenieur-Wissenschaften alle Gebiete gemeinsam "übergreifend" üblich 
ist:
Mathematik.

Soll heißen:
Konzentrier Dich in Deiner Arbeit darauf, welche mathematischen 
Zusammenhänge bei Deinem Sensor existieren und erklär diese 
(exemplarisch)so genau, daß sie für jedermann (mathematisch) 
nachvollziehbar sind.

Auch, wenn jemand noch nie mit derlei Sensoren etwas zu tun hatte, muß 
ihm dann klar werden können, WARUM Du einen ganz bestimmten Weg 
beschritten hast, um das Problem der Aufgabenstellung lösen zu können.

Nur das interessiert und weiter gar nichts (im Detail). :)

Mach Dich bitte frei davon, seitenlang etwas erklären zu wollen, was 
jedermann auch anderswo nachlesen kann:
"Knall" so einen Sums in Fußnoten (Links) dazu rein.

Überdenk Deine gesamte Gliederung der Arbeit nochmal und klär mit Deinem 
Betreuer, wo Schwerpunkte zu setzen sind, auf die Du Dich konzentrieren 
willst/solltest.

Denke, am leichtesten kannst Du Dich darauf konzentrieren, was Du selbst 
"durchgezogen" hast.
Und auch ganz genau erklären kannst.
Versuch also, diesbzgl. im Einvernehmen mit Deinem Betreuer, das als 
"Kern" Deiner Aufgabe deklarieren zu können.

Kapp dabei Programmierungen gnadenlos ab, und erklär (bestenfalls) wozu 
die dienen.
Welchen (klärenden) Zweck sie erfüllen können sollen.
Behäng Dich dabei bloß nicht mit völlig überflüssigem Sums in Deiner 
Arbeit.

Klar erkennbar muß nur der Lösungs-Weg sein und warum Du den beschritten 
hast. :D

Grüße

Autor: A. S. (achs)
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Sven K. schrieb:
> .. am Ende und zwischendurch eben auch Messungen von Testsignalen am
> Oszilloskop.... ich hab ehrlich gesagt auch schon ein schlechtes
> Gewissen, dass ich so gut wie keine mathematischen Formeln hätte, die
> ich in diese Arbeit einbinden könnte :D

Wenn es Messtechnik ist, dann ist spätestens beim quantisierungsfehler 
des ADCs oder nyquist Schluss.

Der uC und seine Programmierung ist so unwichtig wie das Material des 
Zollstocks beim ausmessen eines Zimmers.

Der Sensor und das messobjekt hingegen bieten garantiert jede Menge 
Mathematik. Was ist damit?

Autor: Peter D. (peda)
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Sven K. schrieb:
> ich hab ehrlich gesagt auch schon ein schlechtes
> Gewissen, dass ich so gut wie keine mathematischen Formeln hätte

Was für eine sonderbare Meßaufgabe ist das denn, wo man nicht rechnen 
muß?
Wie hast Du denn nachgewiesen, daß die Messung überhaupt die geforderte 
Genauigkeit erreicht?
Wie hast Du geprüft, welche Störfaktoren die Messung beeinflussen 
können?
Wie hast Du nachgewiesen, daß die Software keine Quantisierungsfehler, 
Rundungsfehler, Überlauffehler und Race-Conditions hat?

: Bearbeitet durch User
Autor: Peter D. (peda)
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A. S. schrieb:
> Der uC und seine Programmierung ist so unwichtig wie das Material des
> Zollstocks beim ausmessen eines Zimmers.

Auch hinter dem ADC ist die Katze noch lange nicht im Sack. Es gibt noch 
reichlich Möglichkeiten, das Meßergebnis zu versauen.
Man soll natürlich nicht die einzelnen Programmzeilen beschreiben. Aber 
man muß schon den gesamten Rechenweg beschreiben und welchen Einfluß die 
Wertebereiche von int, float oder was auch immer man benutzt, haben.

Autor: U. B. (pasewalker)
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> Auf welche theoretischen Grundlagen könnte ich mich in meiner
> Arbeit beziehen?

Energieerhaltungssatz?                    SCNR

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