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Grundlagen der Programmierung eines Mikrocontrollers mit C++

16 Stunde(n)

Wir bieten Ihnen diesen Workshop als Wochenendkurs oder als freie Zeitwahl (z.B. an 2 oder 4 Abendterminen) an.

Ziele

Sie lernen die Grundlagen der Programmiersprache C++ kennen und können sie anwenden:

  • Aufbau eines Programms
  • Befehlsstruktur
  • Modul-Programmierung
  • Verbindung mit einem Mikrocontroller (Typ Nano, Uno oder Mega)
  • Programmierung mit einer kostenlosen Software (Arduino IDE)
  • Vorstellung weiterer Programmier-Software
  • Verknüpfung mit verschiedenen Hardware-Komponenten
  • Anregung zur Entwicklung eigener Projekte

Sie lernen weiterhin grundlegende Bauteile kennen und können Sie einsetzen:

  • Mikrocontroller (µC), Bedeutung der Ein- und Ausgänge, Datenübertragung
  • Dioden, insbesondere Leuchtdioden und Photodioden
  • Widerstände: fest, einstellbar, temperaturabhängig, lichtabhängig
  • 8x8-Matrix
  • 7-Segment-Matrix
  • Folientastatur und Fernbedienung

Um die vorgestellten Projekte zu Hause nachvollziehen zu können, erhalten Sie eine Grundausstattung (Mikrocontroller, Steckbrett, Kabel, LEDs, Sensoren..) am Ende des Workshops kostenlos. Die Grundausstattung können Sie gerne gegen einen Unkostenbeitrag beliebig upgraden.

Inhalt

Um ein effektives Lernen zu ermöglichen, wird jeder Person ein eigener Arbeitsplatz zur Verfügung gestellt.

Dieser besteht aus einem komplett eingerichteten Laptop mit Software und benötigten Treibern, einem Mikrocontroller (µC), einem Steckbrett (Breadboard), verschiedene LEDs, Kabel, Sensoren und weiterer Hardware. So können Sie selbst jedes vorgestellte Projekt auf dem Steckbrett nachbauen und programmieren.

Learning-by-doing unter fachkundiger Anleitung in kleinen Gruppen!

Bei einem Mikrocontroller (engl. Microcontroller) handelt es sich um einen Mikroprozessor mit weiteren elektronischen Bauteilen, also im Prinzip um einen Minicomputer, der über eine Powerbank, eine 9V-Batterie oder über die USB-Schnittstelle des Laptops mit 5V Spannung versorgt wird.
Die Programmierung des Mikrokontrollers erfolgt über die kostenlose Software Arduino IDE® in der Programmiersprache C++. Sie lernen die Grundbegriffe (Variablen global und lokal, Definition und Initialisierung,...), Befehle (pinMode, digitalRead, digitalWrite, analogRead,...) und Funktionen (Setup, Loop, if-Bedingung, Random,...) kennen und lernen, wie das erstellte Programm geprüft, compiliert (in Maschinensprache übersetzt) und auf den µC übertragen wird.

Es ist kein Löten erforderlich, da alle Kabelverbindungen als Steckverbindungen ausgeführt sind. So sehen bereits nach kurzer Zeit Ihre Erfolge.

Dieser Workshop bietet einen vertiefenden Einstieg in die Programmierung mit C++.
Pädagogische Methoden

Wir arbeiten nach der Methode Learning-by-doing unter fachkundiger Anleitung in kleinen Gruppen!

Jeder Teilnehmer kann auf dem beigestellten Laptop seine eigenen Programme erstellen.

Behandelte Themen

Sie lernen:

  • Grundlagen über elektronische Schaltkreise
  • Verschiedene Leuchtdioden (LEDs) mit Vorwiderstand zu verkabeln und mit Hilfe eines Mikrocontrollers (auch: Mikroprozessor oder Board, Miniboard) vom Typ "Uno" oder "Nano" über die Entwicklungsumgebung Arduino® IDE (englisch: Integrated Development Environment) zu programmieren.
  • Den Mikrocontroller (µC) mit der Arduino-IDE® zu verbinden und das Programm auf das Board zu übertragen.
  • LEDs mit dem µC gesteuert ein- und auszuschalten.
  • LEDs mit einem Taster (Hardware-Schalter) gesteuert zu schalten (einfache Ampelfunktion)
  • LEDs über den µC mit einer Zeitfunktion regelmäßig blinken zu lassen.
  • LEDs über den µC mit einer Zufallsfunktion flackern zu lassen.
  • LEDs über den µC durch Pulsweitenmodulation (PWM) zu dimmen.
  • Die Funktion eines Photosensors (Fotosensor) kennen, ihn zu verkabeln und die Werte über einen Monitor auszulesen.
  • Den Photosensor als Schalter einzusetzen und so zu programmieren, dass eine LED abhängig von der Lichtintensität gesteuert ein- und ausgeschaltet wird (Straßenbeleuchtung)
  • Den Einsatz, die Funktion und die Einbindung von Unterprogrammen.
  • Die Funktion eines Ultraschallsensors kennen und ihn über den µC als Abstandsmesser auszulesen.
  • Grundlagen über Zahlensysteme, insbesondere Binärzahlen.
  • Eine 8x8-Matrix zu erstellen und zu programmieren.
  • Eine Bedingung zu programmieren, so dass z.B. ab einem bestimmten Abstand des Ultraschallsensors die 8x8-Matrix unterschiedliche Werte oder Symbole zeigt.
  • Eine 7-Segment-Anzeige zu programmieren.
  • Eine Auswahl an verschiedenen Bedingungen zu programmieren (switch-case).
  • Den Einsatz und die Programmierung einer Folientastatur.
  • Den Einsatz und die Programmierung einer Fernbedienung.

Zielgruppe

An wen richtet sich die Weiterbildung?

Dieser Kurs richtet sich an erwachsene Personen, die die Vorzüge eines Mikrokontrollers unter fachkundiger Anleitung kennenlernen wollen,

  • um die Grundlagen der Mikroprozessor-Programmierung zu verstehen
  • um etwas tiefer in die Programmiersprache C++ einzusteigen
  • um eigene Projekte realisieren zu können.
  • als Vorkurs zu dem 3-monatigen Lehrgang der C++ Programmierung

 
Voraussetzungen

Sie benötigen keine Vorkenntnisse und keine Englischkenntnisse.

Die benötigten englischen Befehle werden Ihnen in einem separaten Glossar zur Verfügung gestellt.

Bewertung

Bewertungsmethoden

Es findet keine Benotung/Bewertung statt

 
Zertifikat, Diplom

Ein Teilnahmezertifikat wird ausgestellt

Zusätzliche Informationen

Wir werden im Laufe des Workshop Fotos erstellen. Wir werden jedoch keinesfalls Fotos, auf denen Sie zu sehen sind, ohne Ihre vorherige Zustimmung erstellen oder veröffentlichen.

Gerne dürfen Sie im Workshop von sich und Ihren Bauteilen eigene Fotos erstellen. Wir bitten Sie jedoch aus Datenschutzgründen, keine Fotos zu erstellen, auf denen andere Personen zu sehen sind.

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Für den Inhalt dieser Weiterbildungsbeschreibung haftet alleine der Verfasser, d. h. der Weiterbildungsanbieter 4terra.

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Merkmale
Stufe Débutant
Organisation Formation inter-entreprise

Wir unterrichten in Kleinstgruppen von 3 bis 6 Teilnehmern, um Ihnen ein effektives Lernen zu ermöglichen.

Sprache der Dienstleistung
Anstehende Termine
Von/Bis Ort Preis
04 - 05/04/22
  4terra S.A. Wintrange   595.00 €
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