Aktuelle Version vom 15. November 2024, 17:25 Uhr

Autor:	Prof. Dr.-Ing. Schneider

Einleitung

Die Arduino-Entwicklungsboards können nicht nur mit der eigenen Arduino-Software pro- grammiert werden. Die Programmierung ist sogar mit MATLAB und Simulink möglich. Dazu siehe z.B. folgende Videos/Webinare von der Firma The MathWorks:

Das Simulink^® Support Package für Arduino^®-Hardware bietet Ihnen die neueste modellbasierte Designtechnologie, um eingebettete Systeme auf Arduino zu erstellen, von der Simulation bis zur Implementierung.

Inhalt

Automatisierte Erstellung, Bereitstellung und Ausführung
Bibliothek mit Simulink-Blöcken für Arduino-Peripheriegeräte wie ADC, PWM, Seriell, I2C, SPI
Kommunikation mit Hardware im Normalmodus-Simulationsmodus mithilfe des verbundenen E/A-Modus
Echtzeit-Parameterabstimmung und Signalerfassung mithilfe des externen Modus
Beispiele mit Fokus auf verschiedene Anwendungsbereiche wie Steuerungssysteme, Robotik, Signalverarbeitung, IoT
Anleitung zum Erstellen eines benutzerdefinierten Simulink-Blocks für Gerätetreiber für die Arduino-Bibliothek
Codeüberprüfung und -validierung mit Processor-In-the-Loop (PIL) mithilfe von Embedded Coder^®

Dokumentation

Funktionen

Datenerfassung mit Sensorblöcken
Unterstützt die Programmierung von Arduino Engineering Kit und Arduino Engineering Kit Rev 2
Anleitung zum Erstellen eines benutzerdefinierten Gerätetreiberblocks für die Arduino-Bibliothek
Kommunikation mit Hardware im Normalmodus-Simulation mithilfe verbundener IO
Mit Simulink Coder™ können Sie auf den von Simulink generierten C-Code zugreifen und ihn auf das ursprüngliche Modell zurückverfolgen.
Mit Embedded Coder^® können Sie optimierten Code generieren, Code-Ersetzungsbibliotheken verwenden und Software-in-the-Loop- und Processor-in-the-Loop-Verifizierungen durchführen.

Weitere Informationen zu den unterstützten Arduino-Boards und anderen Funktionen finden Sie unter - Arduino-Support von Simulink.

Lektionen

#	Thema	Inhalte	Lernzielkontrolle
1	Einführung	Inbetriebnahme einer LED Blinkfrequenz einer LED mit `Model & Tune` variieren Wechselblinker LED via PWM dimmen Potentiometerstellung einlesen und LED dimmen	Einführung

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 | 1   || [[Simulink Support Package für Arduino Hardware - Einführung|Einführung]] ||
-* Oberfläche
+* Inbetriebnahme einer LED
-* Vektoren und Matrizen
+* Blinkfrequenz einer LED mit <code>Model & Tune</code> variieren
-* Skript erstellen
+* Wechselblinker
-* Initialisierung
+* LED via PWM dimmen
-|| [[MATLAB Lernzielkontrolle: Einführung|Einführung]]
+* Potentiometerstellung einlesen und LED dimmen
+|| [[Simulink/Arduino Lernzielkontrolle: Einführung|Einführung]]
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-| 2   || [[MATLAB Repetitorium - Graphische Darstellung|Graphische Darstellung]]||
-* 2D-Grafik
-* Grafik-Handles
-* Laden und Speichern von Variablen
-* 3D-Grafik
-|| [[MATLAB Lernzielkontrolle: Graphische Darstellung|Graphische Darstellung]]
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-| 3 || [[MATLAB Repetitorium - Programmstrukturen|Programmstrukturen]] ||
-* Verzweigungen
-* Schleifen
-* Funktionen
-* Debugging
-* Ein- und Ausgaben
-* <code>varargs</code>-Mechanismus
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-| 4 || [[MATLAB Repetitorium - Nachhaltige Programmierung|Nachhaltige Programmierung]] ||
-* Kommentare
-* Programmierrichtlinien
-* MATLAB<sup>®</sup>-Hilfe
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-| 5   || [[MATLAB Repetitorium - Daten und Dateizugriff|Daten & Dateizugriff]]  ||
-* Textdateien einlesen
-* Textdateien schreiben
-* <code>.mat</code>-Datei speichern & laden
-* Cell-Array
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-| 6   || Datenstrukturen ||
-* Datentypen
-* Matrizen
-* Matrix-Operatoren
-* Cell-Array
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-| 8  || Strukturen und Klassen ||
-* struct
-* Objektorientierte Programmierung (OOP)
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-| 9  || Grafische Benutzeroberfläche (GUI)||
-* Live-Skript (<code>.mlx</code>)
-*App-Designer
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-| 10   || Einführung in Simulink ||
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-| 11  || [[MATLAB Repetitorium - Symbolische Mathematik|Symbolische Mathematik]] ||
-* Plotten von symbolischen Funktionen
-|| [[MATLAB Lernzielkontrolle: Symbolische Mathematik|Symbolische Mathematik]]
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-| 12 || [[MATLAB Repetitorium - Bildverarbeitung|Einführung in die Bildverarbeitung]] ||
-* Bilder einlesen und anzeigen
-* Videoverarbeitung
-* Bildverbesserung durch Filter
-* Segmentierung
-* Morphologische Operationen
 |}
-= Aufgaben =
-== Aufgabe 2.1 ==
-Bringen Sie die LED auf dem Arduino (PIN 13) zum Pulsieren.
-Geben Sie in MATLAB<sup>®</sup> diesen Befehl ein:
-  openExample('arduino/GettingStartedWithArduinoRHardwareExample','supportingFile','arduino_gettingstarted')
-Es öffnet sich eine umfangreiche Beispiel in Simulink. Wählen Sie Ihre Hardware aus (z.&thinsp;B. Arduino Uno), steuern Sie Pin 13 an und drücken Sie Build, Deploy & Start
-== Aufgabe 2.2 ==
-Eine LED auf dem Steckbrett soll blinken. Nutzen Sie einen 220&thinsp;Ω Vorwiderstand zur Strombegrenzung.
-== Aufgabe 2.3 ==
-Zwei Leuchtdioden sollen abwechselnd blinken. Nutzen Sie einen 220&thinsp;Ω Vorwiderstand je LED zur Strombegrenzung.
-== Aufgabe 2.4 ==
-Eine LED soll pulsierend heller und dunkler werden. Dimmen Sie die LED mittels PWM. Nutzen Sie hierfür einen Sinusgenerator.
-== Aufgabe 2.5 ==
-Lesen die die Stellung des Potentiometers ein.
-== Aufgabe 2.6 ==
-Dimmen Sie die LED mittels Potentiometer (0&thinsp;%..100&thinsp;%).
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Modellbasierte Programmierung des Arduino mit Simulink: Unterschied zwischen den Versionen