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Das Attiny-Projekt Aufgaben zur zweiten MINT-KT-Veranstaltung 1
Aufgaben
A
Bearbeiten Sie zwei der folgenden drei Aufgaben:
1. Addiersklave
Der Attiny2313 soll zwei Zahlen (zwischen 0 und 255) vom Terminalprogramm empfangen
und deren Summe wieder an das Terminalprogramm senden.
Wenn Sie sich nicht ganz sicher fühlen, können Sie folgendermaßen vorgehen:
1.1 Öffnen Sie BASCOM, laden Sie die Vorlage-Datei und speichern Sie sie in einem neuen
Verzeichnis unter einem neuen Namen ab. Denken Sie auch daran, in einem Kommentar
am Anfang des Programms eine kurze Beschreibung des Programms zu geben.
1.2 Schreiben Sie nun das Programm; es muss folgendes leisten:
COM-Schnittstelle initialisieren und auf 9600 baud einstellen
Drei Variablen deklarieren
Ersten Summanden von der seriellen Schnittstelle empfangen und einer Variablen
zuordnen
Zweiten Summanden...
Summanden addieren und der dritten Variablen zuordnen
Inhalt der dritten Variablen über die serielle Schnittstelle ausgeben
1.3 Programm auf PC sichern, kompilieren und auf den Attiny übertragen (ggf. Kurzanleitung
zu Rate ziehen!)
1.4 Zuerst Uploader-Programm öff
nen (falls nicht noch von der
letzten Übertragung geöffnet)
und die Lasche “Terminal” anklicken.
Dann “Zahl” bei “Empfangene
Daten anzeigen als...”
aktivieren und Empfangsschaltfläche
betätigen. Ggf. erscheint
schon eine “empfangene” Zahl
im Eingangsfeld; dann war der
Empfangspuffer des Terminals
nicht leer. Sie können sie bei
Bedarf löschen.
Abbildung 1
Mikrocontroller-Fortbildungsveranstaltung 30.11.2010 - Copyright by E. Eube N G. Heinrichs N U. Ihlefeldt

Das Attiny-Projekt Aufgaben zur zweiten MINT-KT-Veranstaltung 2
1.5 Geben Sie nun Ihren ersten Summanden, zum Beispiel die Zahl 9 ein. Benutzen Sie dabei
unbedingt die zweite Eingabezeile. Senden Sie diese Zahl an den Attiny. Verfahren Sie
ebenso mir dem zweiten Summanden. Unmittelbar nach dem Abschicken des zweiten
Summanden müssten Sie das Ergebnis erhalten.
Sollten Sie bei Ihrem Programm keine Schleife benutzt haben, müssen Sie für jede
Rechenaufgabe den Attiny neu einschalten.
1.6 Für Freaks: Ergänzen Sie Ihren Rechensklaven so, dass er addieren und subtrahieren
kann. Das Rechenzeichen soll nach den beiden Operanden als Zeichen gesendet werden.
2. Zahlen vom Terminal am Port B ausgeben
Zahlen, welche vom Terminal gesendet werden (zweite Eingabezeile benutzen!), sollen
durch LEDs am Port B binär angezeigt werden.
Diese Aufgabe ist etwas leichter als die Aufgabe 1; dafür gibt es aber keine weiteren
Hinweise. Ggf. können die Erläuterungen bei Aufg. 1 aber hilfreich sein!
3. Cäsarkodierung
Gibt man in der ersten Zeile des Terminals einen Text ein und betätigt
anschließend die daneben liegende Sende-Schaltfläche, so wird dieser
Text über die COM-Schnittstelle an die Attiny-Platine geschickt. Dazu
ersetzt das Terminalprogramm der Reihe nach jeden einzelnen Buchstaben
durch seinen zugehörigen ASCII-Code; dieser Code wird dann
an die Attiny-Platine geschickt und kann dort mit inputbin empfangen
werden. Umgekehrt kann man das Terminal auch jede empfangene Zahl
als ASCII-Code deuten und durch das entsprechendes Zeichen anzeigen
lassen. Dazu muss man vor dem Betätigen der Empfang-starten-Schaltfläche
die Option “Text” aktivieren.
3.1 Schreiben Sie ein Programm mit folgender Schleife im Hauptprogrammteil:
Do
Inputbin Asciicode
Asciicode = Asciicode + 1
Printbin Asciicode
Loop
Ergänzen Sie das Programm, compilieren Sie es und laden Sie es auf
Abbildung 2
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Das Attiny-Projekt Aufgaben zur zweiten MINT-KT-Veranstaltung 3
den Attiny. Klicken Sie dann im Uploaderprogramm auf die Terminallasche. Geben Sie nun den
Text “HALLO” in der oberen Zeile ein. Aktivieren Sie die Option “Text”. Betätigen Sie die
Empfang-Starten-Schaltfläche und schicken den Text ab. Erklären Sie die empfangene Zeichenkette.
3.2 Ändern Sie das Programm so ab, dass eine Verschiebung um 3 Buchstaben erfolgt.
3.3 Ergänzen Sie Ihr Programm derart, dass ein Leerzeichen nicht(!) übertragen wird.
Warum ist das sinnvoll
Tipp: Benutzen Sie eine if ... then ... - Struktur.
3.4 Für Freaks: Ändern Sie Ihr Programm so ab, dass die Cäsarkodierung zyklisch erfolgt;
Sie können dies z. B. mit einer Verzweigungsstruktur erreichen.
B
Bearbeiten Sie zwei der folgenden drei Aufgaben:
1. Temperaturen messen
1.1 Setzen Sie zuerst die beiden Jumper für den I2C-Betrieb und schließen Sie dann den
Temperatursensor an. Schreiben Sie ein Programm, welches im Sekundentakt die Temperatur
ermittelt und über PORTB ausgibt. Testen Sie das Programm; erwärmen Sie dabei
den Sensor mit dem Finger.
1.2 Falls noch nicht geschehen: Verlagern Sie alle Befehle zur Temperaturerfassung in ein
Unterprogramm “messen”.
1.3 Ändern Sie das Programm nun so ab, dass die Temperaturwerte über die COM-Schnittstelle
an das Terminal geschickt werden.
2. Hitzefrei-Alarm
2.1 Der Attiny soll einen optischen Alarm (Dauerlicht) auslösen, wenn die Raumtemperatur
25 °C überschreitet. Der Alarm soll erst wieder ausgehen, wenn die Temperatur entsprechend
abgesunken ist.
Hinweise: Denken Sie daran, die Jumper für den I2C-Bus zu setzen. Das Datenrichtungsbits
für die I2C-Pins PortB.5 und PortB.7 werden automatisch von BASCOM gesetzt.
2.2 Neben dem optischen soll auch ein kurzer akustischer Alarm ausgelöst werden. Schließen
Sie dazu an PortB.1 den Beeper an und benutzen Sie das folgende Unterprogramm:
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Das Attiny-Projekt Aufgaben zur zweiten MINT-KT-Veranstaltung 4
sub alarm(x as byte, y as byte)
for i = 1 to x
Portb.1 = 1
Waitms y
Portb.1 = 0
Waitms y
Next i
End sub
Erklären Sie auch die Funktionsweise dieses Unterprogramms. Wie kann man die Tonhöhe,
wie die Länge des Tons beeinflussen
3. Reaktionstester (nur für Freaks!)
Der Reaktionstester soll folgendermaßen funktionieren:
Zunächst gehen alle LEDs an PortB an.
Dann wartet der Mikrokontroller ein Zeit zwischen 2 und 5 Sekunden.
Nun gehen die LEDs aus; der Mikrokontroller beginnt mit der Zeitmessung und
der Probant muss möglichst rasch die Taste Ta0 betätigen.
Wird Ta0 betätigt, hört die Zeitmessung auf, soll die Zeit (z. B. in 10 ms-Einheiten)
an PortB angezeigt werden.
Nach 5 Sekunden erfolgt ein kurzes Beep-Signal und der Messvorgang beginnt
von Neuem.
Hinweise:
1. Die Zeitmessung kann mithilfe der im Attiny eingebauten Timer-Komponente
erfolgen. Wie das geht, erfahren Sie in der nächsten Veranstaltung. Hier kann
man sich für die Zeitmessung folgendermaßen behelfen: Wenn die Zeitmessung
beginnt, dann wird eine Do - Loop until - Schleife gestartet. In der Schleife wird
ein Zähler jeweils um 1 erhöht und 10 ms gewartet. Die Schleife wird über einen
Interrupt abgebrochen.
2. Eine Zufallszahl kann man mit der rnd-Prozedur erzeugen. Weitere Einzelheiten
zu dieser Prozedur können Sie in der Hilfe von BASCOM erfahren.
3. Die Reihe von Pseudozufallszahlen beginnt nach dem Einschalten immer mit
demselben Wert. Wundern Sie sich also nicht, wenn die Folge der Zufallszeiten
gleich bleibt. Es gibt Möglichkeiten, diesen Mangel zu beseitigen.
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