mail2code: Einleitung

Das Video zu mail2code

Über mail2code

Wie Peripheriegeräte im Eigenbau konzipiert werden müssen, um digitale Signale von General Purpose Input Output Pins zur Ansteuerung nutzen zu können, habe ich bereits in vielen Videos und Kapiteln auf HomoFaciens gezeigt - weitere Kapitel werden folgen. Um meine im Aufbau befindlichen Kapitel zur Softwareseite von "Physical Computing" mit Leben erfüllen zu können, habe ich nun das Projekt "mail2code" gestartet: Damit erhaltet ihr die Möglichkeit, von mir bereitgestellte Hardware aus der Ferne programmieren zu können, um so ein tieferes Verständnis von Microcontrollern zu erhalten. Alles was ihr benötigt, um das Programmieren von Hardware erlernen zu können ist ein Gerät, das Emails versenden und Videos anzeigen kann. Das funktioniert mit einem Uralt-Laptop, einem altersschwachen Tablet oder nahezu jedem Smartphone. An letztere Geräte sollte eine Bluetooth-Tastatur angeschlossen werden, denn programmieren bedeutet Text zu schreiben, auch wenn Hollywood euch bisweilen vorgaukelt, es würde genügen, irgendwelche bunten Symbole auf möglichst großen Bildschirmen herumzuschubsen. Eine kompakte Tastatur für's Programmieren unterwegs reicht im Prinzip aus, eine größere Version macht das Schreiben von Text aber deutlich komfortabler. Wem das Eintippen von Quellcode in einem Mailprogramm zu umständlich ist, der kann jeden beliebigen externen Editor verwenden und das Programm anschließend entweder per Copy & Paste einfügen oder als Datei an die Mail anhängen. Ist der Quellcode eingegeben, so kann dieser an meinen mail2code Server, der auf einem Raspberry Pi läuft, gesendet werden. Alles weitere läuft automatisch ab.

Ein erstes Hardware setup ist online

Abbildung 1:
An die GPIOs des Arduinos habe ich ein paar elementare Periepheriegeräte angeschlossen:
Mit dem Versuchsaufbau kann erlernt werden, den ATmega328 Mikrocontroller des Arduino UNO zu programmieren - wenn euch mein Projekt gefällt, werden weitere Mikrocontroller folgen.
Als klassischer Einstieg in die Welt des "Physical Computing" dienen LEDs. Die Funktion "digitalWrite()" schaltet einen Pin auf Logisch "1" oder "0", was mit einer LED am einfachsten visualisiert werden kann. 8 grüne LEDs sind in einer Reihe angeordnet, womit zum Beispiel das Binärsystem, das Programmieren von Ports oder die Bitmanipulation veranschaulicht werden kann. 7 rote LEDs sind in Form eines Würfels angeordnet, was unter anderem dazu dient, die Pin-Zuordnung, Arrays oder das Generieren von Zufallszahlen zu lehren.
Dann gibt's einen bipolaren Schrittmotor, der über eine Treiberplatine mit Step und Directory Signalen angesteuert werden kann. Auf dem Motorschaft ist ein Magnet angeklebt, womit die Drehung des Schrittmotors über einen entsprechenden Sensor erfasst werden kann. Das ermöglicht es, mit analogen Eingangssignalen zu experimentieren.
Etwas komplexer vom Verständnis her ist ein Gleichstrommotor mit zwei Sensorscheiben, womit "Closed Loop" Systeme studiert werden können. Die zwei Sensorscheiben werden von je 3 Lichtschranken abgetastet. Die orangefarbene Sensorscheibe wird über ein Getriebe mit einer Untersetzung von 20:1 angetrieben. Deren Drehung kann man noch mit dem menschlichen Auge erfassen. Die grüne Sensorscheibe sitzt direkt auf der Welle des Gleichstrommotors und dreht sich somit sehr schnell, weshalb hier Interrupt-Routinen zum Erfassen der Signale benötigt werden.

Tutorials, Tutorials, Tutorials

Ich möchte euch mit der Hardware natürlich nicht alleine lassen und werde daher wiele Kapitel zur Software schreiben (müssen), um euch Schritt für Schritt das Programmieren von Maschinen beizubringen. Wer mir dafür als Motivationsspritze einen Obolus zukommen lassen möchte, nur zu! Sowohl auf dieser Seite, als auch auf der neu gestarteten mail2code Projektseite habt ihr die Möglichkeit dazu.
Vielen Dank an alle, die davon schon Gebrauch gemacht haben!

Ihr wollt's mal ausprobieren?

Die Anleitungen sind zwar noch spärlich, aber wer schon mal einen Arduino UNO progerammiert hat, wird relativ schnell sehen, wie's funktioniert.
Hier geht's direkt zur Seite, auf der ihr das Basis-Setup ausprobieren könnt.
Hinterlasst einen Kommentar, was an dem System verbessert werden könnte - danke!

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