Projekte und Anleitungen mit Mikrocontrollern



Projekte

The ToolChain Komplett lizenzfreie und quelloffene Entwicklungsumgebung und Betriebsystem für 32 Bit ARM Mikrocontroller.
Die Quellen werden automatisch aus dem Internet heruntergeladen, ausgepackt, kompiliert und installiert. Beiliegende Beispielprojekte erlauben einen schnellen Einstieg in die Welt der 32-bit Mikrocontroller.

Features:
  • Sourcecode Editor QtCreator.
  • ARM None EABI Compiler Werkzeuge (Kommandozeile).
  • Grafisches und textuelles Debugging mittels OpenOCD.
  • Mehrere Programmierinterfaces gleichzeitig einsetzbar.
  • Benannte Prozessorregister mittels C Structs und Bitfeldern.
  • FreeRTOS Multitasking Scheduler (einfach abschaltbar).
  • 32-Bit optimierte Mutexes, Semaphoren, Queues und Listen (mit und ohne FreeRTOS).
  • Modular erweiterbar durch Extensions.
  • Dreischichtige, flexible Treiberarchitektur mit minimalem Overhead.
  • Codegeneratoren erstellen Funktionen, Treibercode, Statemachines und komplette Erweiterungen.
  • Umfangreiche, handoptimierte Mathematikbibliothek für single- und double-Precision.
  • Schnelle Speicherpools für asynchrone Kommunikation.
  • Grafikschnittstelle mit schnellem Treiber für IL93xx LCD Prozessor.
  • Sebstüberprüfende Statemachines bieten multitaskingartige Flexibilität mit und ohne Multitasking Scheduler.
  • Viele lauffähige Beispielprogramme.

grTerminal Ein flexibel erweiter- und anpassbares, serielles Terminalprogramm für Mikrocontroller geschrieben mit dem Qt5 Framework.
Flugsimulatoren Die Firma Tobit in Ahaus hat uns vier Flugsimulatoren vom Typ Maxflight gespendet. Diese Simulatoren wollen wir in Betrieb nehmen und für spannende Studienprojekte einsetzen.
3D-Modelle Einige selbst erstellte 3D-Modelle samt Anleitungen zur Ansicht und zum selbst ausdrucken.
Ein Besuch auf der Makerfair 2014 in Hannover Wir waren 2014 auf der Makerfair in Hannover und haben dort einige Projekte vorgestellt.
Leistungsschalter mit LM2596 Günstige Tiefsetzsteller (DC-DC Buck Converter) Module mit LM2596 Chip können Mikrocontroller erweitern als Leistungsschalter für induktive Lasten.




Lehre

Gesammelte Anleitungen und Arbeitsblätter zum Thema Mikrocontroller und 3D-Druck.

MatteKompjuta (german) Ein Lehrmittel für Kinder ab der vierten Klasse als Vorbereitung auf den Informatikunterricht.
Der MatteKompjuta ist eine Abwandlung des WDR Know-how-Computer von Rudolph Back. Anstatt kryptischer englischer Abkürzungen werden bekannte Symbole aus der Mathematik genutzt. Damit können Schüler auf einfache Weise lernen, wie ein Programm im Rechner abgearbeitet wird. Viele Schüler haben ein Talent für Informatik, würden dieses Fach jedoch niemals freiwillig wählen. Ein Test mit dem MatteKompjuta kann das Talent dieser Schüler in 2-3 Stunden aufdecken.
DHM-Austausch (german) Diffie-Hellman-Merkle Schlüsselaustausch über unsichere Datenkanäle
C# Übung Verschlüsseler (german) Eine Konsolenanwendung in C# demonstriert eine einfache, symmetrische XOR Verschlüsselung.
Einweisung in GIT Repository (german) Eine Kurzanleitung mit den wichtigsten Kommandozeilenbehlen zur Arbeit mit GIT Repositories. GIT-Repositories sind das wichtigste und universellste Softwarewerkzeug zur Projektverwaltung. Die meisten Open Source Projekte werden damit verwaltet. Aber auch rein private Projekte können davon profitieren.
Revisionskontrollsystem_GIT.pdf (german) Präsentation: Übersicht über das Revisionskontrollsystem GIT
3D_Druck_+_Design_W2014.pdf (german) Übersicht und Einführung in den Entwurf und Druck von 3D-Objekten.
C_fuer_Microcontroller.pdf (german) Kompakte Zusammenfassung der Programmiersprache C für den Einsatz in Mikrocontrollern.
Vorlesung Multitasking in Embedded Systems.pdf (german) Komplette Vorlesung zur Softwareentwicklung mit mehreren Threads für Mikrocontroller unter Linux.
Vortrag_Bussysteme_SS2013.pdf (english) Präsentation: Multitasking in Embedded Systems
Multitasking_in_Embedded_Systems.pdf (english) Presentation about using multiple threads in Cortex M3 microcontrollers using The ToolChain and FreeRTOS.
Praktikum_Bussysteme_SS2013_Versuch1.pdf (english) Der Universal Asynchronous Receiver and Transmitter (UART)
Praktikum_Bussysteme_SS2013_Versuch2.pdf (english) Das Serial Peripheral Interface (SPI)
Praktikum_Bussysteme_SS2014_Versuch3.pdf (english) Das Inter-Integrated Circuit Interface (I²C)
Praktikum_Bussysteme_SS2014_Versuch4.pdf (english) Das Controller Area Network Interface (CAN)
Praktikum_BusSysteme_SS2015_Versuch1.pdf (german) LED Pulsweitenmodulation
Praktikum_BusSysteme_SS2015_Versuch2.pdf (german) Serielle Schnittstelle USART
Praktikum_BusSysteme_SS2015_Versuch3.pdf (german) Serial Peripheral Interface (SPI)
Praktikum_BusSysteme_SS2015_Versuch4.pdf (german) Das Inter-Integrated Circuit Interface (I²C)
Praktikum_ES_Versuch2.pdf (english) Speicherverwaltung in Mikrocontrollern
Praktikum_ES_Versuch3.pdf (english) Entwicklung einer Mikrocontroller grafischen Anwendung mit Multitasking
Praktikum_ES_Versuch4.pdf (english) Erweiterung der grafischen Multitasking Anwendung
Praktikum_Schaltungstechnik_SS2014.pdf (german) Versuch zur Alterungsuntersuchung von elektrischen Kondensatorbauteilen.
Verschlüsselte EMails mit Thunderbird (german) Übersicht über asymmetrische Verschlüsselung von EMails und Installation im EMailclient Thunderbird




Forschung

Forschungspublikationen.

MPI-Research (english) Diplomarbeit 2009 bei Firma Intel.
Entwurf eines Message Passing Interfaces mit Valiant Load Balance Routing. Implementierung eines Linux Kernel Moduls zur Bereitstellung eines virtuellen Netzwerkinterfaces. Nutzung von Shared Memory Kommunikation in einer XEN Virtualisierung mit 10 parallel laufenden Linux Betriebsysteminstanzen auf einem 16 Kern Serverrechner.
Leistungsvergleich Shared Memory Network Interface mit XEN Network Interface. Diskussion unterschiedlicher Implementierungen des Valiant Load Balance Routings auf Network On Chip in zukünftigen Many Core Prozessoren.
Publikationen auf Researchgate   Wissenschaftliche Publikationen im Rahmen meiner Forschungstätigkeiten 2012-2019

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