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Zwei Themengebiete

• Embedded Systems
• Robotik

Embedded Systems

Embedded Systems sind spezialisierte Computersysteme, bestehend aus Hardware und Software, die in Geräten oder Anlagen integriert sind, um spezifische, aufgabenorientierte Funktionen effizient und zuverlässig auszuführen.

Robotik

Robotik ist ein interdisziplinäres Fachgebiet, das sich mit Konstruktion, Entwicklung, Steuerung und Anwendung von Robotern befasst, welche mechanische, elektronische und programmierbare Elemente kombinieren, um autonome Aktionen auszuführen und Aufgaben in einer Vielzahl von Anwendungen zu erledigen.

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Inhalt 4. Klasse

• Vertiefung im Bereich der Digital- und Steuerungstechnik anhand von Robotern
• Jeder baut sich seinen eigenen Roboter
• Hardware: Megacard, Roboter, ESP32, Raspberry Pi

1. Roboter

• Bausatz
• ATMEGA16
• Fertige Libraryfunktionen
• Billige, anfällige Mechanik
• Kosten: ca. 50€

2. Roboter

• Mechanik: Bausatz
• Elektronik
  • Megacard
  • Treiberplatine
• HWE Projekt 4HEL
• Treiberprogrammierung
• Kosten: ca. 35€

3. Roboter

• Bestückter Bausatz
• Arduino und RPI kompatibel
• Eigene uC-Adapter
• Viele Sensoren
• Erweiterbar
• Kosten: ca. 70€

Adapterplatinen

• Atmel xplained
  
  
  
  
• Atmega16 mit BT-Download
  
  
  
  
• ESP32

Inhalt 4. Klasse

• Einführung in mobile Roboter
• Modularisierung
• Zeitmessung/-steuerung mit dem TimerCounter1
  • Bsp.: Abstandssensor HC-SR04

Inhalt 4. Klasse

• Sensoren
  • Abstand
  • Odometrie
  • Position
  • Navigation
• Aktoren
  • Motoren
  • Servo
  • Schrittmotor

Inhalt 4. Klasse

• Algorithmen zur Steuerung von Robotern:
  • Chaosfahren, Geradefahren, Linienfolger, Wandfolger (Labyrinth)
• Kommunikation: Roboter <–> PC/Handy
  • BT, GSM, WIFI
  • PC: C#-Programmierung
  • Einfache Protokolle
• ESP32-Einführung mit eigenen kleinen Projekten

Inhalt 5. Klasse

• Python (Fokus auf Embedded Systems)
• Algorithmen zur Suche
• Internet of Things (MQTT, ...)
• Projekte mit ESP32 und RaspberryPi

Python

• Zählt zu den beliebtesten Programmiersprachen
  Quellen Github, TIOBE
• Zählt zu den meist verwendeten Programmiersprachen
  Quellen Stackoverflow, Microsoft

Internet of Things

• MQTT Protokoll
• ESP32 & Raspberry Pi
• Safety & Security

Zusammenfassung