RoboTX von Fischertechnik history menue Letztmalig dran rumgefummelt: 26.12.13 10:45:34
Hier wird's nun etwas intensiver mit C-Control I Main Unit. Wer immer mit Controllern sowie deren Programmierung und Erweiterung etwas vor hat, ist mit diesem Basis-Satz bestens bedient. Nähere Erläuterungen zu möglichen Erweiterungen gibt's hier.

0. Die Idee und Parameter des RoboTX - Trainings-Systems
1. RoboTX-Controller
2. Software-Idee
3. Der Bauplan
4. Kommunikation mit C-Control
5. Inbetriebnahme
6. Programmierung
7. Programmbeispiele

unsere Steuerungstechnik

Robo TX - Training

inhaltlich auf korrektem Stand - evtl. partiell unvollständig ;-)

Wissen für Fortgeschrittene der Informatik

Blockschaltbild eines Einchiprechners

... der erweiterte Bauplan ... die RoboPro-Software-Doku Statische Prüfspize Meßtechnik

Robo TX - Training

RoboPro-Software

Statische elektronische Prüfspitze

Zweistrahl-Oszilloskop UTD1925C


0. Die Idee und Parameter des RoboTX - Training history menue scroll up

Der C-Control/plus Steuercomputer ist ein kompakter Baustein für den universellen Einsatz in Mess-, Steuer- und Regelungsaufgaben und verfügt außerdem über die Fähigkeiten der seriellen Datenübertragung und der Datenspeicherung.

Handhabungs- und Sicherheitshinweise 

Der C-Control/plus Steuercomputer wurde gemäß den geltenden gesetzlichen Vorschriften einer Sicherheitsprüfung unterzogen und entsprechend zertifiziert (CE). Bei sachgemäßen Gebrauch gehen normalerweise keine Gesundheitsgefährdungen vom Gerät aus.
Der C-Control/plus Steuercomputer ist als elektronisches Gerät mit der dafür üblichen Vorsicht und Sorgfalt zu behandeln. Die Missachtung der aufgeführten Hinweise oder eine andere als die bestimmungsgemäße Verwendung kann zur Beschädigung oder Zerstörung des Steuercomputers oder angeschlossener Geräte führen.

Elektrostatische Entladungen
Besonders in trockener Luft kann sich der menschliche Körper elektrostatisch aufladen. Beim Kontakt mit leitenden Gegenständen baut sich diese Ladung mit einem kleinen Funken ab. Solche Entladungen beim Berühren elektronischer Bauelemente können diese zerstören. Vor dem Hantieren mit dem Gerät sollten Sie einen großen, geerdeten Gegenstand berühren (z.B.: ein PC-Metallgehäuse, eine Wasserleitung oder ein Heizungsrohr), um eventuelle Aufladungen abzubauen.

1. Der RoboTX-Controller history menue scroll up

Herzstück des Systems ist ein Mikrocontroller vom Typ MC68HC05B6 von MOTOROLA. Der Steuercomputer ist auf einer Platine von viertel Europlatinenformat aufgebaut. Darauf befinden sich neben dem Mikrocontroller ein Speicherchip, ein Pegelwandlerchip für die serielle Schnittstelle (RS232), zwei Systemsteuertasten sowie drei Systemsignal-Leuchtdioden (LEDs). Der Speicherchip hat eine Kapazität von acht Kilobyte. Er dient zur Aufnahme Ihres Anwenderprogramms und kann auch zur Aufzeichnung von Daten benutzt werden. Durch die EEPROM-Technologie bleiben alle Informationen auch nach Abschalten der Betriebsspannung erhalten. Alle Ein- und Ausgänge sowie einige Systemsignale sind an zwei Buchsenleisten zugänglich. Über diese wird der Steuercomputer mit der Zielapplikation verbunden.

Software-Patches ... die aktuelle Hardware-Situation Controller-Arbeit mit Stand Dezember 2013

Werkzeugkiste für den RoboTX-Controller

die Hardware-Doku für den RoboTX-Controller

Doku für den RoboTX-Controller

Technische Daten

Betriebsspannung Ub 5V stabilisierte Gleichspannung, ±0,5V 
Stromaufnahme ca. 30 mA < 10 mA bei abgeschalteten LEDs und RS232-Interface
Abmessungen ca. 80 mm x 50 mm
Microcontroller Motorola MC68HCO5B6
4 MHz Taktfrequenz
6 Kilobyte maskenprogrammiertes Betriebssystem
Speicherchip für Anwenderprogramm und -daten Microchip 24C65, serielles EEPROM mit I2C-Schnittstelle, 8k x 8 Bit
A/D-Ports 8 x 8 Bit A/D, 0...5 Volt gegen gemeinsame Masse
Referenzspannung Uref einstellbar (normal Ub = Uref)
Eingangsstrom ca. 10 µA bei Wandlung 
absoluter Fehler ±1 Digit (= 1/256 vom Messbereichsendwert) zuzüglich Fehler der Referenzspannung
Digitalports 16 Stück, frei als Ein- oder Ausgang programmierbar, 10k Pull-Up
Pegel (0,2 mA Last an Ausgängen): 
(Ub - 0,3V) < Uout,high < (Ub - 0,1V) 0,1V < Uout,low < 0,3V
(0,7*Ub)< Uin,high < Ub 
0V < Uin,low < (0,2*Ub) 
maximal zulässiger Laststrom: ± 10mA 
Achtung: eine Überschreitung durch fehlende Strombegrenzung beim Anschluss von Spannungen an die Digitalports kann zur sofortigen Zerstörung des Mikrocontrollers führen!
D/A-Wandler 2 pulsweitenmodulierte Ausgänge, PWM-Rate 1953 Hz
DCF77-Eingang Digitalport mit 10k Pull-Up zum Anschluß einer DCF77-Aktivantenne mit Open-Collector-Ausgang
serielle Schnittstelle RS232 mit Pegelwandler MAX232 oder Austauschtyp
Übertragung mit 9600 Baud, 8 Bit, 1 Startbit, 1 Stoppbit, kein Paritätsbit, kein Handshake
Verbindung mit dem PC über Nullmodemkabel

2. Technische Einsatzbedingungen von C-Control/Plus history menue scroll up

Herzstück des Systems ist ein Mikrocontroller vom Typ MC68HCO5B6 von MOTOROLA. Der Steuercomputer ist auf einer Platine von viertel Europlatinenformat aufgebaut. Darauf befinden sich neben dem Mikrocontroller ein Speicherchip, ein Pegelwandlerchip für die serielle Schnittstelle (RS232), zwei Systemsteuertasten sowie drei Systemsignal-Leuchtdioden (LEDs). Der Speicherchip hat eine Kapazität von acht Kilobyte. Er dient zur Aufnahme Ihres Anwenderprogramms und kann auch zur Aufzeichnung von Daten benutzt werden. Durch die EEPROM-Technologie bleiben alle Informationen auch nach Abschalten der Betriebsspannung erhalten. Alle Ein- und Ausgänge sowie einige Systemsignale sind an zwei Buchsenleisten zugänglich. Über diese wird der Steuercomputer mit der Zielapplikation verbunden.

Software

Wie funktioniert C-Control/plus? Das von Ihnen erstellte Programm wird von einem Compiler in eine Folge von Befehlsbytes umgesetzt. Die Befehle und die zugehörigen Parameterbytes werden über die serielle Schnittstelle zum Steuercomputer übertragen, wo sie von dessen Betriebssystem im EEPROM-Speicherchip abgelegt werden. Durch das C-Control Konzept können ihre Anwendungsprogramme in sehr kompakter Form gespeichert werden und belegen meist nur wenige hundert der über 8000 zur Verfügung stehenden Bytes. Damit bleibt ein großer Teil des Speicherchips frei und kann zur Aufzeichnung von Daten benutzt werden. Nach Betätigung des Starttasters beginnt das Betriebsystem die Befehle nacheinander aus dem Speicher zu lesen und abzuarbeiten, bis zum Programmende-Befehl.

Kommunikation zwischen PC und dem C-Control/plus Steuercomputer

Die serielle Schnittstelle zwischen PC und dem Steuercomputer arbeitet bidirektional. Über sie werden neben den Befehlscodes zur Programmierung eines Anwenderprogramms auch einige Konfigurations- und Steuerbefehle sowie Statusinformationen übertragen.
Prinzipiell ist eine Verbindung von PC und Steuercomputer nur zur Programmierung erforderlich. Anschließend kann der Steuercomputer in die Zielapplikation eingesetzt werden und dort eigenständig arbeiten. Die Verbindung zum PC kann allerdings auch während der Arbeit in der Zielapplikation bestehen bleiben und z.B. zur Übertragung von Messdaten benutzt werden.

Erste Inbetriebnahme - Schritt für Schritt 

Software-Installation

Die Anweisungen zur Installation der Software entnehmen Sie bitte der Datei INSTALL.TXT.

Bereitstellen einer Spannungsversorgung

Stellen Sie eine 5-Volt-Gleichspannungsversorgung (bzw. 8...12 Volt beim Betrieb des Systems mit Starter Board oder Application Board) mit zwei abisolierten Kabelenden zur Verfügung. Prüfen Sie bitte, welches der beiden Kabelenden Masse („Minus") und welches spannungsführend („Plus") ist. Schalten Sie die Spannungsversorgung aus und klemmen Sie die Kabelenden an der zweipoligen Schraubklemme (J8) des Steuercomputers (bzw. J5 des Starter Boards) polungsrichtig an. Beachten Sie dabei bitte den Anschlußplan im Abschnitt Aufbau und Funktionsweise und die Polungshinweise (+, -) auf der Platine.


3. Der Bauplan history menue scroll up

Öffnen Sie jetzt im Unterverzeichnis SAMPLES das Projekt START. Sie sehen eine einfache Anwendung, die Text über die serielle Schnittstelle ausgibt.
Stellen Sie zunächst über das „Optionen"-Menü die von Ihnen für C-Control verwendete serielle Schnittstelle ein. Wählen Sie im Menü „Entwicklung" den Befehl „Compiler". Das Programm wird nun übersetzt (compiliert). Nach korrekter Übersetzung (ohne Fehlermeldungen) wählen Sie im Menü „Entwicklung" den Befehl „Lader". Die vom Compiler erzeugten Codes werden dann zum C-Control Steuercomputer übertragen. 
Achten Sie dabei auf Meldungen über Erfolg oder Fehler bei der Übertragung.
Wenn die Übertragung fehlerfrei erfolgt ist, starten Sie das mit Windows ausgelieferte Terminalprogramm („Hyperterminal" bei Windows 95). 
Öffnen Sie eine neue Verbindung mit den Parametern 9600 Baud, 8 Datenbits, 1 Stopbit, kein Paritybit, kein Handshake, Direktverbindung über COMx (x ist die Nummer der verwendeten seriellen Schnittstelle).
Drücken Sie nun den gelben Taster auf der Control-Unit. Es beginnt sofort die gelbe LED zu leuchten und zeigt, daß die sich die ControlUnit jetzt im Zustand der Programmabarbeitung befindet. Was tut das Testprogramm? Ein serieller Ausgabeblock sendet den Text „Hallo!" über die serielle Schnittstelle an den PC. Dort wird der Text vom Terminal empfangen und angezeigt. Dann tritt das Testprogramm in eine kurze Pause und beginnt anschließend wieder von vorn. Das Testprogramm befindet sich in einer Endlosschleife und kann nur durch einen Reset angehalten werden. Die meisten C-Control Anwendungen arbeiten nach diesem Prinzip.
Wenn Sie genug „Hallo!" gelesen haben, können Sie den roten Reset-Taster auf dem Steuercomputer drücken und das Terminalprogramm beenden.
Sie können jetzt das Testprogramm modifizieren und Ihre Experimentierschaltungen aufbauen, um zunächst weitere Erfahrungen mit C-Control zu sammeln. Am besten verwenden Sie dazu das C-Control Starter Board (im Set oder separat erhältlich, Conrad Electronic Best. Nr. 12 10 37).

         

Original-Montage-Plan

       

4. Kommunikation zwischen PC und dem C-Control/plus Steuercomputer history menue scroll up

Die serielle Schnittstelle zwischen PC und dem Steuercomputer arbeitet bidirektional. Über sie werden neben den Befehlscodes zur Programmierung eines Anwenderprogramms auch einige Konfigurations- und Steuerbefehle sowie Statusinformationen übertragen.
Prinzipiell ist eine Verbindung von PC und Steuercomputer nur zur Programmierung erforderlich. Anschließend kann der Steuercomputer in die Zielapplikation eingesetzt werden und dort eigenständig arbeiten.  Die Verbindung zum PC kann allerdings auch während der Arbeit in der Zielapplikation bestehen bleiben und z.B. zur Übertragung von Messdaten benutzt werden.

Anschluss externer Baugruppen

An den zwei zwanzigpoligen Buchsenleisten sind alle verwendbaren Ports sowie einige Systemsignale des Steuercomputers herausgeführt. Durch die spezielle Bauform der Buchsenleisten kann der C-Control/plus Steuercomputer auf andere elektronische Baugruppen aufgesteckt werden, wobei Taster, Leuchtdioden und Stiftleisten zugänglich bleiben.
Den Belegungsplan der Buchsenleisten sowie einige Beschaltungsbeispiele finden Sie am Ende dieser Anleitung.


5. Erste Inbetriebnahme - Schritt für Schritt  history menue scroll up

Software-Installation - Die Anweisungen zur Installation der Software entnehmen Sie bitte der Datei INSTALL.TXT.

Bereitstellen einer Spannungsversorgung

Stellen Sie eine 5-Volt-Gleichspannungsversorgung (bzw. 8...12 Volt beim Betrieb des Systems mit Starter Board oder Application Board) mit zwei abisolierten Kabelenden zur Verfügung. Prüfen Sie bitte, welches der beiden Kabelenden Masse („Minus") und welches spannungsführend („Plus") ist. Schalten Sie die Spannungsversorgung aus und klemmen Sie die Kabelenden an der zweipoligen Schraubklemme (J8) des Steuercomputers (bzw. J5 des Starter Boards) polungsrichtig an. Beachten Sie dabei bitte den Anschlussplan im Abschnitt Aufbau und Funktionsweise und die Polungshinweise (+, -) auf der Platine.

Website von MAX Deutschland


6. Programmierung history menue scroll up

Was ist ein „Programm"?

Ein Programm ist die Beschreibung eines Informationsverarbeitungsprozesses. Im Laufe eines solchen Prozesses wird aus einer Menge von variablen oder konstanten Eingangswerten eine Menge von Ausgangswerten berechnet. Die Ausgangswerte sind entweder selbst Ziel der Informationsgewinnung oder dienen mittelbar zur Reaktion auf die Eingangswerte. Neben den eigentlichen Berechnungen kann ein Programm Anweisungen zum Zugriff auf die Hardware des Computers oder zur Steuerung des Programmflusses enthalten.
Der C-Control/Plus Steuercomputer wird durch grafische Beschreibung der auszuführenden Operationen programmiert.

  • Ein C-Control/plus-Programm besteht in der Regel aus mehreren so genannten Programmzellen. In jeder Zelle können grafische Funktionsblöcke plaziert und miteinander verbunden werden. Je nach Typ der verwendeten Blöcke und der Art ihrer Verbindung in einer Zelle wir der Steuercomputer zur Ausführung einer definierten Operation innerhalb eines Programms veranlasst.
  • Die Abarbeitung der in den Programmzellen formulierten Anweisungen durch den Steuercomputer erfolgt sequentiell, also nacheinander.

C-Control I/Plus-Progrmmierung


7. Programmbeispiele history menue scroll up

Was ist ein „Programm"?

Ein Programm ist die Beschreibung eines Informationsverarbeitungsprozesses. Im Laufe eines solchen Prozesses wird aus einer Menge von variablen oder konstanten Eingangswerten eine Menge von Ausgangswerten berechnet. Die Ausgangswerte sind entweder selbst Ziel der Informationsgewinnung oder dienen mittelbar zur Reaktion auf die Eingangswerte. Neben den eigentlichen Berechnungen kann ein Programm Anweisungen zum Zugriff auf die Hardware des Computers oder zur Steuerung des Programmflusses enthalten.
Der C-Control/Plus Steuercomputer wird durch grafische Beschreibung der auszuführenden Operationen programmiert.

  • Ein C-Control/plus-Programm besteht in der Regel aus mehreren so genannten Programmzellen. In jeder Zelle können grafische Funktionsblöcke plaziert und miteinander verbunden werden. Je nach Typ der verwendeten Blöcke und der Art ihrer Verbindung in einer Zelle wir der Steuercomputer zur Ausführung einer definierten Operation innerhalb eines Programms veranlasst.
  • Die Abarbeitung der in den Programmzellen formulierten Anweisungen durch den Steuercomputer erfolgt sequentiell, also nacheinander.



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© Samuel-von-Pufendorf-Gymnasium Flöha © Frank Rost am 22. Dezember 2013 um 20.27 Uhr

... dieser Text wurde nach den Regeln irgendeiner Rechtschreibreform verfasst - ich hab' irgendwann einmal beschlossen, an diesem Zirkus nicht mehr teilzunehmen ;-)

„Dieses Land braucht eine Steuerreform, dieses Land braucht eine Rentenreform - wir schreiben Schiffahrt mit drei „f“!“

Diddi Hallervorden, dt. Komiker und Kabarettist