A1.1: Überblick verschaffen (45min)
Abschlussbedingungen
Expertenthema 1: Überblick ESP32
Expertenthema 2: Entwicklungsumgebung Arduino-IDE
Expertenthema 3: Programmieren in C
Expertenthema 4: Die GPIO-Pins des ESP32
Expertenthema 5: Breadboard und Schaltplanerstellung
Abgabe einreichen
Expertenthema 1: Überblick ESP32
Mikrocontroller
vereinen diverse Funktionen auf einem Chip (SoC, System-on-a-Chip). Der
ESP32 verfügt über verschiedene Eigenschaften und ist daher für viele
Projekte eine interessante Basis. Um Anwendern den Einstieg zu
erleichtern, gibt es eine Reihe von Entwicklungsplatinen (DevKits). Für
die Umsetzung des Projekts "Klimaüberwachung Serverraum" sind bestimmte
Funktionalitäten erforderlich.
Zu diesem Thema existieren viele Beschreibungen und Datenblätter im Netz. Stellen Sie geeignete Dokumente zusammen.
Expertenthema 2: Entwicklungsumgebung Arduino-IDE
Für
die Softwareentwicklung eines ESP32-Mikrocontrollers gibt es
verschiedene Entwicklungsumgebungen. Eine besonders
einsteigerfreundliche Entwicklungsumgebung ist die Arduino-IDE. Die
Arduino-IDE ist ein universelles Entwicklungswerkzeug und unterstützt
verschiedene Mikrocontroller-Boards. Für diese IDE sind zahlreiche
Bibliotheken vorhanden, die die verschiedenen Hardwarekomponenten wie
z.B. Sensoren unterstützen.
Verschaffen Sie sich einen Überblick über die Entwicklungsumgebung Arduino-IDE.
Expertenthema 3: Programmieren in C
Die
am weitesten verbreitet Programmiersprache für Mikrocontroller ist C
(C++). Die Softwarekomponente der Arduino-Entwicklungsumgebung ist C
bzw. C++-ähnlich. Der Vorteil beim Einsatz dieser IDE ist, dass die
Hardware über Bibliotheksfunktionen einfach angesprochen werden kann.
Verschaffen
Sie sich einen Überblick über die wesentlichen Elemente der
Programmiersprache C in Bezug auf die Mikrocontrollerprogrammierung.
Expertenthema 4: Die GPIO-Pins des ESP32
Der
ESP32 verfügt über eine Reihe von GPIO-Pins, über die verschiedene
Hardwarekomponenten (z.B. eine LED für das Starterboard) angeschlossen
werden können. Um diese Komponenten flexibel einsetzen und testen zu
können, bietet sich ein Breadboard an.
Stellen Sie Informationsmaterial zu den Komponenten, die auf dem Starterboard eingesetzt werden, zusammen.
Expertenthema 5: Breadboard und Schaltplanerstellung
Für
den Entwurf einer elektronischen Schaltung ist eine Software notwendig,
um einen Schaltplan zu erstellen, mit dem Ziel, eine Leiterplatte zu
erstellen. Auch wenn das Projekt auf einem Breadboard aufgebaut werden
soll, ist der Schaltplan eine wichtige Dokumentationsgrundlage. Eine
freie Software ist z.B. KiCAD. Sofern lizenzrechtlich an der Schule
verfügbar könnte hier E-Plan zum Einsatz kommen. Im Zusammenhang mit der
Arduino-IDE wird die Software Fritzing empfohlen.
Verschaffen Sie sich einen Überblick über eine Software zur Schaltplanerstellung.
Aufgabe für alle Teilnehmenden
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