Inhaltsverzeichnis

0 Hilfsmittel

0.1 SimulIDE

Das kostenlose Elektronik-Simulationsprogramm SimulIDE finden Sie in ILIAS unter (DE/EN) Software.
Alternativ ist das Programm auch über die Hersteller-Seite, herunterladbar. Dort muss dann ein „Obulus“ angegeben werden, welcher auch 0€ sein kann.


Im Gegensatz zu TINA TI hat SimulIDE einen anderen Fokus und damit folgende Vor- und Nachteile.

Vorteile:

Nachteile:

Zur Einführung in SimulIDE hilft es die Playlist des Entwicklers anzusehen.

Tipps für die Verwendung von Simulide - Konfiguration

Abb. 1: Bild zur Konfiguration microcontrollertechnik:bildkonfig_.png

0.2 Microchip Studio

Microchip Studio ist eine Programmierumgebung, um aus C oder C++ ein Microcontroller-geeignetes Source-File (hex-File) zu erstellen.

Installation

Installationsanleitung

Die aktuelle Version des Programms finden Sie auf der Microchip-Homepage.

  1. Falls nach dem Drücken des Buttons Download Microchip Studio nichts passiert: einfach herunterscrollen zu Downloads and Documents
  2. Bei schnellen Internetverbindungen kann der Web Installer gewählt werden, bei langsamen lässt sich mit dem Offline Installer das gesamte Paket vor der Installation herunterladen.
  3. Bei der Installation ist als Architektur nur „AVR“ notwendig.
  4. „Advanced Software Framework and Example Projects“ sind nicht notwendig
  5. Die Installation dauert je nach Geschwindigkeit des Rechners und der Internetverbindung etwa 5 Minuten
  6. Falls nicht schon installiert, wird bei der Installation auch Visual Studio mit installiert
  7. Die Frage nach Lizenzen für den C compiler ist mit Next > zu überspringen
  8. Weiterhin kann es sein, dass verschiedene Geräte-Treiber mit installiert werden. Diese ermöglichen das Beschreiben der Chips mit einem Programmiergerät.
  9. Öffnen Sie im Anschluss direkt Microchip Studio, damit Sie die ersten, wichtigen Einstellungen vornehmen können.

Erster Test der Verbindung zum AVR-USB-Progi

Führen Sie folgende Schritte durch, um einen ersten Test mit der Hardware durchzuführen.

  1. Vorbereitungen
    1. Verbinden Sie das MiniMEXLE
      1. mit dem Proggi (schwarze Box) per Flachbandkabel
      2. mit der Steckdose per Ladekabel mit dem Hohlstecker
    2. Öffnen Sie Microchip Studio (z.B. durch Druck auf die <WIN> Taste und Eingabe von Microchip Studio, sowie druck auf <Return>).
    3. Laden Sie die Datei 5._menufuehrung.hex herunter.
    4. Verbinden Sie nach dem Öffnen das Progi per USB-Kabel mit dem PC / Laptop. Dieser Schritt muss vor den folgenden geschehen!
    5. Es sollte am Progi die Grüne LED für die USB-Kommunikation leuchten.
  2. USB-Verbindung eintragen
    1. Gehen Sie ohne Erstellen eines Projekts, direkt auf Tools » Add Target...
    2. Im dargestellten Fenster sollten Sie beim bisher leer angezeigten Dropdown-Menu als Tool STK500 auswählen.
    3. Bei der Auswahl des „Serial Ports“ sollten Sie den ersten verfügbaren auswählen z.B. COM3 und bestätigen Sie die Auswahl mit Apply.
      Sollte hier keine Port angezeigt werden, prüfen Sie, ob die Verbindung mit dem USB-Progi erfolgreich war.
      Falls die grüne LED leuchtet und das USB Kabel korrekt eingesteckt ist, gehen Sie zu den Hinweisen unter 4.d.
  3. Erster Verbindungsversuch
    1. Wählen Sie im Menü Tools » Device Programming aus.
    2. Wählen Sie bei Tools die entsprechende USB-Verbindung aus, z.B. STK500 COM3.
    3. Bei Device müssen Sie ATmega88 auswählen, Sie können dazu 88 eingeben und im Dropdownmenü dann den korrekten Wert anklicken.
    4. Beim Interface sollte nun ISP stehen
    5. Drücken Sie nun auf Apply.
  4. Im Fehlerfall:
    1. Falls es nach Druck auf Apply länger dauert, hat die Verbindung nicht geklappt. Es wird dann eine Fehlermeldung Unable to connect tool STK500 (COMx) angezeigt.
    2. Die Fehlermeldung können Sie quittieren, jedoch dauert es danach nochmals einige Sekunden, bis das Programm wieder korrekt reagiert.
    3. Schließen Sie dann das Fenster Device Programming. Gehen Sie in dieser Anleitung zurück zu Punkt 2. und versuchen Sie den nächsten Serial Port.
      Merken Sie sich dabei die Nummer des Ports, da diese unter 3.b. benötigt wird.
    4. Wenn alle vorhandenen COM-Ports durchgetestet wurden, oder zu Beginn keiner angezeigt wurde, kann die Installation eines Virtual COM Port Drivers helfen. Einen solchen finden Sie unter FTDI.
  5. Im Gutfall:
    1. Es sollte nun etwas mehr im Fenster Device Programming sichtbar worden sein.
    2. Schließen Sie vor den nächsten Schritten das MiniMEXLE (= Platine mit Display und Knöpfen) mit dem Flachbandkabel an das Progi und mit dem Hohlstecker an das Netzteil an. Stecken Sie das Netzteil auch in eine Steckdose
    3. Drücken Sie nun auf Read oben neben Device Signature.
    4. Es sollte eine hexadezimale Zahl 0x…. erscheinen. Ihr Rechner kann nun für das Flashen eine Verbindung zum MiniMEXLE herstellen.
    5. Gehen Sie auf im Fenster Device Programming auf den Punkt Memories. Fügen Sie unter dem Punkt Flash den Pfad zur heruntergeladenen Datei 5._menufuehrung.hex ein. Sie können dazu auch über die … rechts daneben den Pfad auswählen
    6. Drücken Sie auf Program
    7. Auf dem Minimexle sollte nun eine Anzeige
      - Experiment 5 -
      Programm Menu
      und dann
      Main Level
      P1 P2 P3 P4
      erscheinen
    8. Damit haben Sie die Verbindung und das Flashen erfolgreich getestet

wichtige Einstellungen

Tipps

Häufige Fehler

I2C

0.3 MEXLE GitLab

Installation der Software auf Ihrem Rechner

  1. Laden Sie Git von folgender Seiter herunter: https://git-scm.com/download/win » „Standalone Installer“
    Git bietet die Möglichkeit mit dem GitLab Server der Hochschule oder mit GitHub in Kontakt zu treten
  2. Installieren Sie das Git (alle mit „Ok“ bzw „Weiter“ bestätigen)
  3. Laden Sie TortoiseGit von folgender Seite herunter: https://tortoisegit.org/download/
    totroiseGit bindet den Explorer direkt an die Services des Git an. Damit ist Git direkt in den Explorer eingebunden.
  4. Installieren Sie das TortoiseGit (alle Hinweise mit „Ok“ bestätigen)

Anmeldung beim MEXLE GitLab

  1. Melden Sie sich bei GitLab mit den Hochschul-Credentials an: https://git.mexle.org/
  2. Gehen Sie zu User settings » Preferences » Password:
    z.B. über folgenden Link: https://git.mexle.org/-/user_settings/password/edit
    microcontrollertechnik:usersettings.svg
  3. Geben Sie ein Passwort mit mindestens 16 Zeichen ein und merken Sie sich dieses Passwort. Dieses Passwort ermöglicht die Authentifizierung auf GitLab.
    Bitte nutzen Sie ein neues Passwort!

Installation der Software auf Ihrem Rechner

Die Abfolge ist wie folgt:

  1. Erst müssen Sie sich in GitLab anmelden
  2. Dann müssen Sie einem Betreuer per Mail bescheid geben (Prof. Fischer, Ralf Ziegler) , damit dieser Sie zum Projekt zuordnet
  3. Erst dann sind einem Projekt zugewiesen und können die folgenden Punkte durchführen.
  1. Gehen Sie in den (Windows) Explorer und legen Sie einen neuen Ordner für die Vorlesung an, z.B. Mikrocontroller oder Elektronik Labor
  2. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf den Ordner, um in das Kontextmenü zu kommen.
    Wählen Sie dort Git Clone… aus.
    microcontrollertechnik:kontextmenugitlab.svg
  3. Im erscheinenden GitClone Fenster sollten Sie Folgendes eingeben:
    1. als URL: https://git.mexle.org/[Fach]/[Semester].git
      also z.B. https://git.mexle.org/mikrocontroller/25ss.git oder https://git.mexle.org/elektronik/25ss.git für das Wintersemester 2024
    2. als Directory sollte der ausgewählte Ordner eingetragen sein
    3. Klicken Sie nun auf Ok
      microcontrollertechnik:gitclone.svg
  4. Im Anschluss sollten Sie eine Fehlermeldung erhalten, da noch das Passwort fehlt.
    Hier ist nun das vorher gewählte Passwort einzugeben.
    Dies müssen Sie auch nur einmalig machen.
  5. Der Download sollte nun klappen und es sollten alle Ordner heruntergeladen werden

Upload / Commit von Dateien

Das Hochladen und Ändern von Dateien bei Git wird als „Commit“ bezeichnet. Diese Nomenklatur wird auch im Folgenden genutzt.
Im Folgenden wird ein Upload beschrieben; über einen Commit können aber auch Dateien gelöscht werden.

  1. Rechtsklick auf den übergeordneten Ordner » Git Commit -> „main“ …
    microcontrollertechnik:gitcommit.svg
  2. Falls eine Fehlermeldung erscheint, siehe nächstes Kapitel
  3. Im folgenden Fenster ist nun einiges einzutragen:
    1. Tragen Sie unbedingt einen Text unter Message ein, ansonsten ist kein Upload möglich!
      Schreiben sie einen Text, welcher die Änderungen beschreibt.
    2. Im unteren Teil sind die zu ändernden Dateien zu markieren.
      Entweder Sie wählen die Dateien einzeln aus, oder Sie wählen z.B. All .
    3. Zum Commit an den Server wählen Sie am Button unten ▼ aus und dort Commit & Push
      microcontrollertechnik:gitcommit2.svg
    4. Bestätigen Sie nun den Commit über Druck auf den Button Commit & Push
  4. Überprüfen Sie, ob der Commit erfolgreich war durch einen Blick auf die Homepage des Projekts.

Hinweise und Mögliche Fehler

  1. Für Abhschlussarbeiten und studentischen Projekte:
    1. Da diese häufig mehr als 100 MB hochladen, sollten Sie nicht https://git.mexle.org/... nutzen, sondern:
      http://git.mexle.te-hs-heilbronn.de/....
    2. In diesem Fall müssen Sie im Hochschulnetz befinden (z.B. per eduVPN).
    3. Fragen Sie bei mir (Tim Fischer) nach, welches Git Repository für Sie das passende ist.
  2. fatal: detected dubious ownership in repository at […] is on a filesystem that does not record ownership
    Das Problem ist, das der Ordner auf einem Laufwerk liegt, welches keine Benutzerzuordnung erlaubt (z.B. ein USB-Stick) .
    Die Lösung wird gleich mitgeliefert:
    1. Rechtsklick im Explorer auf den entsprechenden Ordner (z.B. 24WS) » Open Git Bash here » Es öffnet sich eine Text-Konsole
    2. Fügen Sie Folgendes ein git config --global --add safe.directory D:/GitLab/elektronik/25SS (ändern Sie ggf. elektronik in mikrocontroller und das Semester) und bestätigen Sie mit Return