WinFACT Special Editions

Für die Programmierung des AVR Butterfly Micrcontrollers sowie mobiler Roboter stehen besonders preisgünstige Editionen unseres Programmsystems WinFACT zur Verfügung, die eine eingeschränkte Version des blockorientierten Simulationssystems BORIS und die AVR Butterfly bzw. Robotics Edition des BORIS-AutoCode-Generators umfassen. Zurzeit sind folgende Special Editions verfügbar:

	WinFACT AVR Butterfly
	WinFACT Robotics für LEGO Mindstorms
	WinFACT Robotics für ASURO

Anwender, die bereits im Besitz einer WinFACT- bzw. BORIS-Lizenz sind, benötigen statt der kompletten WinFACT AVR Butterfly bzw. WinFACT Robotics Edition lediglich die AVR Butterfly bzw. Robotics Edition des AutoCode-Generators.

WinFACT AVR Butterfly Edition

Der AVR Butterfly der Firma ATMEL ist ein komplettes Evaluation and Demonstration Kit für den 8-Bit-RISC-Controller ATMega 169. Das komplette Kit ist für etwa 25 EUR beispielsweise bei Kessler electronic erhältlich. Es besitzt trotz des günstigen Preises eine komplette Benutzeroberfläche bestehend aus einem alphanumerischen LCD, Summer, Joystick und Sensoren für Temperatur, Lichtstärke und Spannung. Eine Vielzahl weiterer universell einsetzbarer I/O-Pins und Erweiterungsschnittstellen prädestiniert das Kit für vielfältige Aufgabenstellungen. Zur Programmierung in C existiert ein GNU-Compiler (Freeware), der in das ebenfalls frei verfügbare AVR Studio eingebunden werden kann. Das HEX-Programm wird dann über die serielle Schnittstelle des PC an den Butterfly übertragen. Der Butterfly wird standardmäßig mit einer 3V-Knopfzelle betrieben und arbeitet daher bei Bedarf unabhängig von einer externen Spannungsversorgung.

Originalgröße anzeigen

Mit Hilfe der WinFACT AVR Butterfly Edition ist eine grafische Programmierung des Butterfly aus der komfortablen BORIS-Entwicklungsumgebung heraus möglich. Dazu stehen spezielle Systemblöcke zur Verfügung, die sämtliche Sensoren und Aktoren des Kits abbilden. Der BORIS-AutoCode-Generator erstellt aus der BORIS-Systemstruktur dann ANSI-C-Code, der mit dem AVR Studio unmittelbar weiterverarbeitet werden kann.

Originalgröße anzeigen

Links stehende Grafik zeigt als Applikationsbeispiel die Realisierung eines Zweipunkt-/PI-Temperaturreglers. Der Regler nutzt das LC-Display des Butterflys für eine umschaltbare Anzeige von Temperatur-Soll- und -Istwert. Der Sollwert kann über Tipptasten vorgegeben werden. Sowohl der Schaltausgang des Zweipunkt-Reglers als auch der analoge (PWM-) Ausgang des PI-Reglers sind als Ausgänge verfügbar. Rechts stehendes Foto zeigt einen Prototypenaufbau des Reglers zur Regelung einer Temperaturstrecke bestehend aus Glühlampe und Temperatursensor.

Weitere Links zum Thema:

Übersicht zum Thema AVR

Einstieg in die AVR-Reihe

Übersicht zum AVR Butterfly

Applikationsbericht "Realisierung eines Zweipunkt- bzw. PI-Temperaturreglers auf Basis des AVR Butterfly Controllers"
zum Download

WinFACT^® Robotics für LEGO Mindstorms^®!

Vergleichbar mit der elektrischen Eisenbahn repräsentiert auch das LEGO-System ein "Spielzeug", welches sowohl technikbegeisterte Kinder und Jugendliche als auch Erwachsene bis ins hohe Alter immer wieder fasziniert. Ein wesentlicher Grund dafür liegt in der Flexibilität des Systems, mit der sich aus den gleichen Grundkomponenten immer wieder neue Modelle aufbauen lassen.

Mit dem Mindstorms System bietet LEGO seit einigen Jahren in Fortsetzung der LEGO-Technik-Reihe eine Sammlung von Systembaukästen an, aus denen sich einfache Roboter bis hin zu komplexen Maschinen bauen und mit Hilfe der mitgelieferten Software auch programmieren lassen. Mit der Robotics Edition für LEGO Mindstorms lässt sich das LEGO Mindstorms System nunmehr unmittelbar und praktisch ohne jegliche Programmierkenntnisse aus der komfortablen Bedienoberfläche des WinFACT-Moduls BORIS^® heraus konfigurieren.

Video anzeigen

Den Kern des LEGO Mindstorms Systems bildet der sogenannte RCX Baustein in der Form eines "überdimensionalen" Legosteins. Dieser enthält einen 8-Bit-Microcontroller der Firma Hitachi (H8/3292) mit einer Taktfrequenz von 16 MHz. Damit eignet sich das System in Verbindung mit BORIS in hervorragender Weise dazu, den Entwicklungs- und Implementierungsprozess von Embedded Systems in der Steuerungs- und Regelungstechnik widerzuspiegeln oder z. B. im Rahmen der Ausbildung Grundlagen der grafischen Programmierung von Robotern zu erlernen. Auch als Demonstrationsobjekt auf Messen oder sonstigen Präsentationen ist der LEGO-Roboter immer ein "gern gesehener Gast".

Neben der mit den LEGO Mindstorms Baukästen gelieferten grafischen Programmieroberfläche, die sich insbesondere an computerunerfahrene Anwender (speziell Kinder und Jugendliche) wendet, steht mittlerweile eine Reihe frei verfügbarer Entwicklungssysteme auf Open-Source-Basis zur Verfügung, die eine wesentlich flexiblere Programmierung des RCX und damit auch die Realisierung komplexerer Anwendungen erlauben. Dies gilt vor allem für das Betriebssystem legOS, das eine vollständige C-Programmierumgebung mit Compiler und Echtzeit-Betriebssystem zur Verfügung stellt und kostenlos aus dem Internet geladen werden kann (s. u.).

Die WinFACT Robotics Edition für LEGO Mindstorms stellt nunmehr das Bindeglied zwischen dem RCX und legOS auf der einen Seite und dem WinFACT-Modul BORIS mit seinem Auto-Code-Generator auf der anderen Seite dar, indem sie den BORIS-AutoCode-Generator um die Funktionalität des LEGO RCX erweitert. Mit ihrer Hilfe lässt sich das gewünschte Verhalten des Roboters somit grafisch (d. h. ohne Schreiben einer einzigen Zeile Code) unter der komfortablen Bedienoberfläche von BORIS "programmieren" und dann auf Knopfdruck in C-Code überführen, compilieren und über die Infrarot-Schnittstelle auf den RCX laden - ein Vorgang, der selbst bei komplexen Strukturen nur wenige Sekunden dauert!

In der aktuellen Version der WinFACT Robotics Edition für LEGO Mindstorms werden folgende Komponenten unterstützt:
	Antriebsmotoren A/B/C (Ein/Aus, Drehrichtung und -geschwindigkeit)	Originalgröße anzeigen
	Sensoren 1/2/3 (Rohdaten, Berührung, Temperatur, Licht, Rotation, Eigenbauten)
	RCX-Bedienschalter (Program und View)
	Ausgabe von Signalwerten (Integer, Hex, Float) auf dem integrierten LCD
	Soundausgabe
	Batterie-Ladezustand

Jeder Blocktyp besitzt innerhalb der BORIS-Systemstruktur ein individuelles Icon, sodass seine Funktion dem Strukturbild unmittelbar entnommen werden kann. Da alle Blöcke im Quelltext vorliegen, können sie vom Anwender auf einfache Weise modifiziert oder erweitert werden.

Ein einfaches Beispiel

Nebenstehende Grafik zeigt die BORIS-Struktur für einen LEGO-Roboter, der bei Berührung mit einem Hindernis die Laufrichtung wechselt sowie einen Signalton ausgibt. Der Roboter ist dabei ausgestattet mit zwei Antriebsmotoren sowie zwei Berührungssensoren, die vorne und hinten am Roboter befestigt sind. Die "Programmierung" des Roboters (Erstellung der BORIS-Struktur, C-Code-Generierung, Compilieren und Herunterladen des Codes auf den RCX) nahm dabei nur wenige Minuten in Anspruch. Durch geringfügige Modifikation der BORIS-Struktur ließe sich das Roboterverhalten z. B. dahin gehend verbessern, dass er nach dem Auftreffen auf ein Hindernis schrittweise versuchen würde, dieses zu umfahren.

Originalgröße anzeigen

Erforderliche Software-Komponenten

Zur Programmierung des LEGO Mindstorms Systems aus der blockorientierten Simulationsumgebung BORIS heraus sind folgende Software-Komponenten erforderlich:

	WinFACT Robotics Edition für LEGO Mindstorms ^*
	legOS - Betriebssystem für RCX mit GNU-Cross-Compiler (frei verfügbar unter http://legOS.sourceforge.net)

^* Anwender, die bereits im Besitz einer WinFACT-Lizenz sind, benötigen lediglich die Robotics Edition des WinFACT-AutoCode-Generators.

Das vorläufige Manual zur WinFACT Robotics Edition für LEGO Mindstorms finden Sie in unserem Download-Bereich.

Weitere Informationen
Eine detaillierte Übersicht über das LEGO Mindstorms System (speziell auch in Verbindung mit dem legOS-Betriebssystem), mögliche Anwendungen, die Entwicklung eigener Sensoren und vieles mehr bietet das (z. Z. nur in englischer Sprache verfügbare) Buch "Extreme Mindstorms - An Advanced Guide to LEGO Mindstorms" von Dave Baum et. al., ISBN 1-893115-84-4. Weitere Informationen finden Sie z. B. im Internet auf folgenden Seiten:
http://legomindstorms.com
http://www.lugnet.com
http://www.crynwr.com/lego-robotics
http://legOS.sourceforge.net

MINDSTORMS, RCX und LEGO sind eingetragene Warenzeichen der LEGO Group.

WinFACT Robotics für ASURO

ASURO ist ein extrem preisgünstiger kleiner, frei in C programmierbarer mobiler Roboter, welcher am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) im Institut für Robotik und Mechatronik für die Lehre entwickelt wurde. Er wird von der Firma AREXX gebaut und kann z. B. über die Firma CONRAD-Elektronik bezogen werden. Der Aufbau ist für den erfahrenen Elektroniker ein Kinderspiel und für den Elektronikeinsteiger ohne weiteres durchzuführen. ASURO besitzt neben seinem RISC-Prozessor zwei Motoren, die unabhängig voneinander angesteuert werden können, eine optische Linienfolgeeinheit, sechs Kollisionstaster, zwei Drehzahlsensoren für die Räder, drei optische Anzeigen und eine Infrarot-Kommunikationseinheit, welche die Programmierung und auch eine Fernsteuerung über einen PC ermöglicht. Im Lieferumfang sind ferner ein Freeware-C-Compiler sowie ein Flash-Tool enthalten.

Mit Hilfe der WinFACT Robotics Edition für ASURO ist eine grafische Programmierung des Roboters aus der komfortablen BORIS-Entwicklungsumgebung heraus möglich. Dazu stehen spezielle Systemblöcke zur Verfügung, die sämtliche Sensoren und Aktoren des Roboters abbilden (siehe nebenstehende Grafik; zum Vergrößern der Ansicht bitte Grafik anklicken).

Weitere Informationen
www.arexx.com
www.conrad.de

Produktinformationen "WinFACT Robotics"

Die Preise entnehmen Sie bitte unseren Preislisten!