Anwendungsbeispiele und Werkzeuge für Mikrocontroller

Mikrocontroller sind aus der modernen Technik nicht mehr wegzudenken. Auch im Haushalt vom Fernseher bis zur Waschmaschine gibt es sicher kaum noch ein Gerät, das, wenn auch für den Anwender meist nicht sichtbar, ohne ihn auskommt. Auf dieser Seite sind sowohl einige Anwendungsbeispiele mit Hard- und Software, als auch einige Softwarewerkzeuge für die Programmentwicklung und die Programmierung solcher Mikrocontroller bereitgestellt. Für Interessierte wird auch eine relativ leicht nachzubauende Experimentierplatine beschrieben.

Entwicklungsumgebung Experimentierplatine ISP-Programmierung CAN-Bus
Weitere Informationen und Datenblätter

Entwicklungsumgebung für Mikrocontroller der 8051-Familie

Für die Softwareentwicklung bei Mikrocontrollern benötigt man ein System, das auf einem Fremdcomputer (z.B. PC) eingesetzt wird. In einem Texteditor wird zunächst der Quelltext des erforderlichen Programms geschrieben. Hierbei kann man die typ-spezifische Assemblersprache oder auch eine der für viele Typen verfügbaren Hochsprachen (meist C, seltener Pascal) benutzen. Anschließend muss der Quelltext mit einem Assembler oder Compiler in die jeweilige Maschinensprache (Binärcode) übersetzt werden. Dieser Code kann dann auf verschiedene Weise auf die Original-Mikrocontroller-Hardware übertragen werden:

Für das Testen von komplexeren Programmen benötigt man zusätzliche Hilfsmittel. Im einfachsten Fall genügt ein Softwaresimulator auf einem Fremdcomputer (z.B. PC). Bei Echtzeitanwendungen benötigt man Hardware-Emulatoren mit vielfältigen Debug-Möglichkeiten.

Für alle gängigen Mikrocontroller gibt es kommerzielle Entwicklungssysteme, die in der Regel auch Hochsprachen und Hardware-Emulatoren unterstützen. Leider sind derartige Systeme sehr teuer.

Es gibt aber auch kostenlose Software

Mit diesen Programmen können zwar eigene Quelltexte in Maschinencode übersetzt werden, hat man aber damit noch keine Testmöglichkeit für sein Programm und für die Programmierung eines Testsystems sind weitere Hilfsmittel erforderlich, wie z.B. ein Programmiergerät oder ein Programm zur In-System-Programmierung.

Mit dem von mir entwickelten Programmpaket Mc-Tools wird alles in einem Entwicklungssystem vereinigt. Das Programm eignet sich für die Verwendung mit allen Mikrocontrollern der 8051-Familie (Siemens, Philips, Atmel, etc.). Die aktuelle Version 6.0 enthält

Ausführliche Beschreibung und Download

Experimentierplatine für Atmel AT89S8252/53 und AT89S51/52

Für ein Seminar, das regelmäßig an der Universität Kiel für Studierende der Physik abgehalten wird, habe ich ein Experimentiersystem entwickelt, das leicht nachzubauen ist. Es besteht aus einer Mikrocontroller-Platine mit verschiedenen Anschlussmöglichkeiten für externe Komponenten:

Weitere Informationen:

Windows-Programme für die In-System-Programmierung:

Mikrocontroller mit CAN-Bus

Der aus der Automobiltechnik stammende CAN-Bus bietet interessante Möglichkeiten bei der Vernetzung von Mikrocontrollern, Sensoren und Aktuatoren. Er lässt sich überall da einsetzen, wo es um die Überwachung und/oder Steuerung von Prozessen (z.B. im Labor) geht. Ähnlich wie der I2C-Bus arbeitet er mit einer 2-Draht-Leitung, ermöglicht aber deutlich längere Leitungen. Mit den auf dem Markt erhältlichen Komponenten (u.a. auch Mikrocontrollern) lassen sich viele Aufgaben (auch z.B. in Haus und Garten) lösen.

Programm zur In-System-Programmierung für den Mikrocontroller Atmel T89C51CC01 über CAN-Bus

Der Atmel-T89C51xx-Controller kann mit diesem Programm über die integr. CAN-Schnittstelle programmiert werden. Es werden folgende PC-seitigen CAN-Interfaces mit dem Controller-IC 82C200/SJA1000 unterstützt:

Die für die Ansteuerung der Parallel-Schnittstelle erforderlichen Treiber sind in dem Software-Paket enthalten. Zur Installation sind Administratorrechte erforderlich.

Download:

Vollständige Installation (940 kB)

CAN-Adapter für die Parallelschnittstelle:

Schaltplan   SMD-Layout   Eagle-Dateien

Universeller CAN-Bus-Monitor

Mit dem Programm CAN-TERM Vers. 1.23 kann der Datenverkehr auf einem CAN-Bus überwacht werden. Zum Testen können auch Daten gesendet werden. Es werden folgende CAN-Interfaces mit dem Controller-IC 82C200/SJA1000 unterstützt:

Download:

Vollständige Installation (971 kB)