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Laufendes-2013-163 Die Befehlsketten der Arduino-Kleinsteuerung. |
| Vorrede. Der Arduino ist eine elektronische Kleinsteuerung, die für viele Steuerungszwecke geeignet ist. Sie kostet etwa 20,- bis 25,- Euro und ihre Anwendung kann von jedermann erlernt werden. Die Grundlagen habe ich auf Laufendes-2013-159 beschrieben. Hier geht es jetzt um den Inhalt und die Form der Befehlsketten, die wir dem Arduino von einem Hilfsrechner aus vermittels eines Kabels zuspielen und welche der Arduino in sein Gedächtnis aufnimmt und dann später an seiner Arbeitsstelle abarbeitet. Wie so oft sonst auch, so geht es auch hier am einfachsten stückweise und anhand von Beispielen, die man später auch tatsächlich nutzenbringend anwenden kann. |
| Das Prellen eines Schalters. Häufig steuert der Arduino einen Wagen, der zu einer bestimmten Stelle fährt, dort berührt er einen Schalter, der Schalter gibt dann ein Zeichen an ein Eingangstor des Arduino, dieses meldet das Zeichen an das Rechenwerk und dieses gibt dann Aufträge an die Ausgangstore, zum Beispiel: "Motor für den Wagenantrieb aus und zugleich ein zweiter Motor für das Wagenabkippen ein." Während sich nun das Innere des Schalters bewegt, angetrieben durch den nach außen ragenden Schalthebel, der seinerseits vom fahrenden Wagen bewegt wird, dann springt innerhalb des Schalters eine stromleitende Flachfeder um. In dem Augenblick, in welchem diese Springfeder auf das festliegende Gegenstück auftrifft und den Stromkreis schließt, kommt es durch genau diesen Aufprall zu einem Rückprall, der Stromkreis öffnet sich wieder. Danach geschieht folgendes: Durch die Federkraft der Springfeder schließt sich der Stromkreis wieder, durch den Aufprall kommt es zu einem Rückprall, der Stromkreis öffnet sich wieder. Dieses Spiel wiederholt sich mehrmals, der Rückprall wird aber immer schwächer und irgendwanneinmal ist die Rückprallkraft kleiner als die andrückende Federkraft und dann ist der Schalter dauerhaft geschlossen. Dieses Rückprallspiel wiederholt sich also mehrfach. Die Zeitspanne bis zum endgültigen Schließen des Stromkreises beträgt nur einen kleinen Bruchteil einer Sekunde. Für viele Anwendungszwecke kann man diese kleine Zeit vernachlässigen. Die Federkraft ist ja wichtig, mit einer starken Feder wird das Federschaltteil ja auch fest und zuverlässig angedrückt und der Schalter kann zuverlässig schalten. Der Rückprall und das Prellen gehören einfach zum Schalter dazu. |
| Die Abfrage eines Schalters. Der Arduino fragt über sein Eingangstor das Schaltersignal ab: "Ist der Schalter stromleitend?" Die Frage dauert nur den Bruchteil einer Millionstel Sekunde lang (von mir so angenommen), dann macht der Arduino das Eingangstor wieder zu. Ist die Antwort "Nein", dann wartet der Arduino eine einstellbare Zeit lang, zum Beispiel 0,01 Sekunden lang, und macht der das Eingangstor kurz auf und er fragt dasselbe nocheinmal. Dieses Spiel kann sich sehr oft wiederholen. Einmal aber wird die Antwort sein: "Ja, der Schalter ist stromleitend". Dann meldet der Arduino das an sein Rechenwerk, und ab jetzt beendet der Arduino diesen Teil seiner Arbeitsanweisung und er geht in seiner Befehlskette, die er abarbeiten will, ein Stück weiter nach vorn. Beispielsweise schaltet er jetzt den Fahrmotor des Wagens ab, sodaß dieser stehenbleibt, und zugleich schaltet er den Kippmotor des Wagens an, sodaß die Ladefläche des Wagens gekippt wird und die Ladung, beispielsweise Sand, abgekippt wird. Bei diesem Einsatzzweck ist das Prellverhalten des Schalters ohne nennenswerte Auswirkung auf das Geschehen. Deshalb brauchen wir uns hier dazu keine weitere Gedanken machen. Es gibt aber noch andere Einsatzzwecke des Schalters und bei denen kann es sein, daß die Beachtung des Prellens des Schalters entscheidend wichtig ist. Das Schalterprellen können wir nicht unterbinden, es ist nämlich notwendig mit dem inneren Aufbau und mit der Wirkungsweise des Schalters verbunden. Aber wir können verhindern, daß durch das Prellen Fehler in die nachfolgende Steuerungsschaltung eingestreut werden. |
| Wo und wie das Schalterprellen zu Fehlern führen kann. Nehmen wir folgenden Anwendungsfall: Der Wagen hat vorne einen Nocken (=eine Erhöhung). Der zugehörige Schalter sitzt an einer festen Stelle außerhalb des Wagens im Umfeld der Anhaltestelle. Der Wagen fährt, und der Nocken kommt unter den Schalterhebel und er hebt diesen an, der Schalter schaltet auf stromleitend, das wird an das Eingangstor des Arduino gegeben. Der Arduino schaltet dann den Wagenantriebsmotor auf "Langsame Fahrt vorwärts" und der Wagen fährt langsam weiter. Der vorneliegende Nocken fährt mit dem Wagen an dem Schalter vorbei, dann ist der Nocken außerhalb des Schalterbereichs. Der vorher durch den Nocken angehobene Schalterhebel fällt ein Stück herab, entweder durch Gewichtskraft und/oder durch eine im Schalter eingebaute Rückstellfeder. Dadurch öffnet sich der Stromkreis. Jetzt fährt der Wagen noch ein Stück weit langsam weiter. Der Wagen hat im hinteren Bereich noch einen zweiten Nocken. Jetzt kommt dieser zweite Nocken in den Bereich des Schalters. Der Nocken hebt im Vorbeifahren den Schalterhebel an, dadurch schaltet der Schalter auf "stromleitend" und der Arduino erkennt das und meldet das an sein Rechenwerk und daraufhin gibt er an ein zweites Ausgangstor den Auftrag: "Fahrantriebsmotor des Wagens auf Aus stellen" und an ein drittes Ausgangstor gibt er den Auftrag "Kippmotor des Wagens auf Kippen ein stellen". Wenn der Schalter durch den ersten Nocken betätigt wird, dann heißt das: ab jetzt sehr langsam weiterfahren. Wenn der Schalter durch den zweiten Nocken betätigt wird, dann heißt das: hier stehen bleiben und mit dem Kippvorgang beginnen. Diese Schaltung hat den Vorteil, daß man den größten Teil des Wegs schnell fahren kann, erst am letzten kleinen Stück wird die Geschwindigkeit verringert und genau am Endpunkt wird der Wagen stillgesetzt. Also hohe Geschwindigkeit des Gesamtverfahrens und Vermeidung eines ruckartigen Abstoppens aus hoher Geschwindigkeit, denn das Rucken würde die Anlage schnell kaputtmachen. |
| Wie vermeide ich Fehler, die aus dem Schalterprellen herstammen können? Eines vorab: Die Gesamtzeitdauer des Schalterprellens ist wesentlich geringer als 0,2 Sekunden. Dies vorab und nun die nähere Betrachtung: Wenn wir dem Arduino sagen: Der erste Übergang von stromlos auf stromleitend beim Schalter heißt halbe Fahrt, der zweite Übergang von stromlos aus stromleitende heißt Stopp des Fahrens und Beginn des Kippvorgangs, dann kommt es ganz schnell zu Fehlern. Nicht daß der Arduino das falsch versteht, der versteht es schon richtig, aber wir haben den Fehler gemacht. Der zweite Übergang von stromlos auf stromleitend geschieht ja schon beim ersten Nocken, nämlich durch das Prellen. Also müssen wir es dem Arduino auf eine andere Art sagen: Der erste Übergang von stromlos auf stromleitend am Schalter bedeut: schalte auf "langsame Fahrt vorwärts". Dann warte 0,2 Sekunden lang. Dann frage das Eingangstor: "Ist der Schalter stromleitend?" Ist die Antwort ja, in diesem Fall läuft der Schalterhebel in angehobener Stellung auf dem erhöhten Teil des Nockens, dann warte 0,01 Sekunden und frage nocheinmal. Dieses Spiel kann sich vielfach wiederholen. Der Wagen fährt in dieser Zeit langsam weiter und der Schalterhebel kommt auf den abfallenden Teil des Nockens zu liegen. Er sinkt immer tiefer und irgendwann schaltet der Schalterhebel beim Niedersinken die Springfeder im Schalterinneren um und der Stromkreis wird geöffnet. Jetzt bekommt der Arduino auf seine Frage die Antwort: "der Schalter ist nicht stromleitend". Darauf folgt der Auftrag: Dann warte noch 0,2 Sekunden. Während dieser Wartezeit, wie ja sonst die meiste Zeit über, ist das Eingangstor geschlossen, sodaß Zeichen, die vom Schalterprellen herstammen, gar nicht bis ins Innere des Ardunio hineingelangen können. Wenn diese Zeit um ist, dann weiß der Arduino, daß der erste Nocken vorbei ist und zusätzlich weiß er, daß auch die Zeit von dessen Schalterprellens vorbei ist, daß sich also der Schalter schon ein Stück weit nach vorn gefahren ist und daß der zweite Nocken noch nicht ganz beim Schalter angekommen ist. |
| Was ist das Wesen dieser Fehlervermeidung? Wir wissen, daß das Prellen beim Übergang von stromlos auf stromleitend und umgekehrt vorkommt. Wir wissen, daß das Prellen, das sich aus einigen Einzelprellvorägngen zusammensetzt, insgesamt wesentlich kürzer als 0,2 Sekunden ist. Wir kennen den grundsätzlichen Ablauf. Der Schalter ist zuerst nicht stromleitend. Dann wird der Schalterhebel durch den ansteigenden Teil der ersten Nocke angehoben. Erst geschieht weiter nichts, irgendwann kommt der Schalter in den Prellzustand, danach ist er dauerhaft stromleitend. Solange er auf dem oberen Teil der Nocke läuft, bleibt er stromleitend. Dann kommt er auf die fallende Flanke der ersten Nocke, zuerst geschieht nichts, dann kommt er in den Prellzustand und dann bleibt er dauerhaft stromlos. Bei der zweiten Nocke wiederholt sich das Spiel. Aufgrund dieses Wissens über das Zeit-Weg-Verhalten des Wagens, der Nocken, des Schalterhebels und der Springfeder mit ihrem Prellverhalten können wir unseren Weg gehen: Sobald der Arduino durch seine Abfrage im 0,01-Sekundentakt feststellt, daß sich der Zustand des Schalters ändert, schließt er sein Eingangstor für eine Zeitdauer von 0,2 Sekunden. Durch dieses Türschließen, das eine betimmte Zeit andauert und das zu einem bestimmten Zeitpunkt beginnt werden Störmeldungen durch Schalterprellen von dem Inneren des Arduino ferngehalten. Der Arduino versetzt sich im Hinblick auf seine Eingangstore selbst in den Schlafzustand für die Zeitdauer von 0,2 Sekunden. Das oben beschriebene Geschehen, daß sich Dinge zeitlich aus dem Weg gehen, oben waren es die 0,01-Sekundentakt-Abfrage und das Prellen des Schalters, daß also beim Auftreten des Einen der Andere weggeht, weil beide zusammen sich stören würden, das ist ein immer wiederkehrendes Verhaltensmuster auf unserer schönen Erde. Viele Dinge oder Lebewesen, die untereinander unverträglich sind, gehen sich in Zeit und/oder Ort aus dem Weg, damit sie sich nicht gegenseitig stören oder gar vernichten. Das ist ein ganz wesentlicher Bestandteil der Ordnung auf der Welt. Und ohne Ordnung gebe es kein Leben, ohne räumlich-zeitliche Ordnung und ohne Regeln und Kräfte, welche die Ordnung auch durchsetzen, würde kein Gerät seine Arbeit verrichten, würde keine Gemeinschaft und kein Einzelner leben können. |
| Soviel für heute zu den Befehlsketten für die Arduino Kleinsteuerung. --- Hinweis: Wir können in unserer Nachdenkwerkstatt nur dann arbeiten, wenn wir überhaupt auf der Welt sind. Wenn wir nicht auf der Welt sind, ist für uns alles bedeutungslos, weil es uns dann ja überhaupt nicht gibt. Wenn wir eine gute Welt wollen, auf der wir (=europäische Völker, weiße Rasse) auch vorhanden sind, dann müssen wir selbst dafür sorgen. Es gibt nämlich durchaus Kräfte, die sogar auch vom schwedischen Staat in Stockholm geldlich gefördert werden, denen schon allein das Vorhandensein der europäischen Völker, der weißen Rasse, ein Dorn im Auge ist, und die dies dankenswerter Weise auch offen sagen. Wohlgemerkt, das sind keine Äußerungen einer Außenseiterin, sondern das wurde in einem Staat am Mittelmeer öffentlich gesendet, offensichtlich war keinem etwas Besonderes oder Unangenehmes an dieser Aussage aufgefallen (aus deren Sicht gesehen). Es handelt sich um die Leiterin eines staatlich geförderten Instituts in Schweden, siehe den untenstehenden Kasten. |
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Aus gegebenem Anlaß: Sondermeldung. Diese Meldung wird in ausführlicher Form als Vermischtes-2013-107 angeboten, teilweise auch als Mitschrift der Aussagen. http://www.probonocontramalum.de/Laufendes-2013-107.html Den folgenden Film (Länge 5:11 Minuten) ansehen und sofort (ggf. mit ilivid) auf dem eigenen Rechner speichern. Der Film ist eine "Blaue Mauritius", er wird in wenigen Jahren sehr stark an Wert gewinnen als herausragende Quelle für Geschichte und Politik. Zugriff über Anonfiles: https://anonfiles.com/file/f270876218bebcd9439caaaca19ff6da Zugriff über Kevin McDonald: http://www.theoccidentalobserver.net/2013/01/the-jewish-origins-of-multiculturalism-in-sweden/#comments , den Bericht und die 93 Leserbriefe durchlesen, darunter ist der Hinweis auf den Film. Zugriff über Schwertasblog: http://schwertasblog.wordpress.com/2013/01/15/die-kultur-der-kritik-7-judische-mitwirkung-an-der-gestaltung-der-amerikanischen-einwanderungspolitik/ den Bericht und die Leserbriefe durchlesen, darunter ist der Hinweis auf den Film. Zugriff über Youtube: http://www.youtube.com/watch?v=LPgXodEIXWY Ein Mehr-Wege-Zugriff und eine Abspeicherung auf dem eigenen Rechner/CD bietet gewisse Vorteile. |
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Schlußwort.
Anstelle eines Schlußwortes ein Lied von Reinhard Mey: Heimatlos. http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=4cAEAtkuTF0 Heimatlos Reinhard Mey --- mosidosi 17 Videos --- 36.918 Klicks am 19.2.2013 |
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Verschiedene Filme und Musikstücke. Elektronik qrpforum.de/index.php?page=Thread&threadID=6181 I need more of you - - - Bellamy Brothers youtube.com/watch?v=YQKMVo6GkJM Subaru BRZ, Sportwagen, Beschreibung, 37 Minunten lang youtube.com/watch?v=3lzXgGo9wNU Epic Old Man - - - Picking Up Young Ladies youtube.com/watch?v=ItXKGyO6cRA Volksmusik --- Bettina & Patricia --- Jung und Frech youtube.com/watch?v=HSIbpjsbH40 Barcelona (Live) - Freddie Mercury _ Montserrat Caball'e youtube.com/watch?v=iRtKS447BIY Barcelona (Live) - Freddie Mercury & Montserrat Caballé - 1988 youtube.com/watch?v=IHRd0R-uKHc Countrymusik= Volksmusik: Jeannie C. Riley - Harper Valley P.T.A. youtube.com/watch?v=aOZPBUu7Fro Swedish Saint Lucia celebrations 2 youtube.com/watch?v=5iTbNOaqGco Christmas - Santa Lucia Sweden youtube.com/watch?v=i2-Q_ObdE-4 Queen - We are the champions, live youtube.com/watch?v=xdCrZfTkG1c Queen - We are the champions, live youtube.com/watch?v=xdCrZfTkG1c QUEEN - I WANT TO BREAK FREE (OFFICIAL HQ MUSIC VIDEO) youtube.com/watch?v=v3RXyHw1OHY |
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Andere Filme. https://www.youtube.com/watch?v=nehePLARUt0 Sanna Nielsen, Stilla Natt http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=SXh7JR9oKVE Händels Messias in Toronto in einem Einkaufszentrum im Jahr 2010. http://www.torontosun.com/news/canada/2010/11/29/16368791.html Begleitbericht dazu |
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Nebenbei: Ein Hinweis auf Latein. http://www.gottwein.de/LaGr/LGrKonjug06.php Lateinische Grammatik --- Formenlehre --- Konjugationstabelle: ferre, ire, fieri |
| Einige Musikstücke. Billie Jo Spears - Blanket On The Ground. youtube.com/watch?v=XpA0oPR_EOQ Help Me Make It Through The Night. youtube.com/watch?v=45-6duFvfuI Engelbert Humperdinck - Release Me - 1988. youtube.com/watch?v=T_AkuNhKqEc Elvis 1970-1977 Help Me Make It Through The Night youtube.com/watch?v=cRLJxpUYmY4 Susan Raye - L. A. International Airport (1971) youtube.com/watch?v=FQX7KaNtOa4 Susan Raye - Down In The Boondocks youtube.com/watch?v=tJV5-9IpvN8 Susan Raye - L.A. International Airport youtube.com/watch?v=Aj8f30Iguw0 Dolly Parton & Kenny Rogers - Islands in the stream youtube.com/watch?v=lixDK_tMEhE Dolly Parton - 9 to 5 youtube.com/watch?v=mpKAA2VxWY8 The German Helmet .youtube.com/watch?v=dqyaOvXvSnE |
| Die heutigen Kinder in Naumburg im Vergleich zur Uta vor 800 Jahren. Ein Bild vom Kirschenfest in Naumburg an der Saale. Die Kinder sehen heute, 800 Jahre später, genau so aus wie die Uta von Naumburg in dem Standbild aus dem Jahr 1250. fotocommunity.de/pc/pc/display/25157718 |
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Sämtliche Angaben ohne Gewähr. Eingefügt am 21. März 2013 |
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agriserve.de Das ist meine alte und sehr umfangreiche Hauptseite seit dem Jahr 2000 bis heute. probonocontramalum.de Das ist eine zusätzliche Hauptseite seit 15. November 2012 bis heute. agriserve.de/Vermischtes-2012.html Inhaltsübersicht über Vermischtes |
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Laufendes-2013-163 Die Befehlsketten für die Arduino-Kleinsteuerung. ab dem 21. März 2013 bis zum 21. März 2013 Agriserve GmbH Zum Schäferköppel 200 60437 Frankfurt agriserve2000@yahoo.de www.agriserve.de Holz-, Getreide-, Biomasse-Heizungen Entwicklung, Beratung, Herstellung Geschäftsführer: Karlfried Cost |