Böcker av Hans-Joachim Berndt

Dieses Buch möchte in erster Linie Möglichkeiten aufzeigen, eigene preiswerte Lösungen mess-, steuer- oder regelungstechnischer Probleme zu realisieren, die mit einem Smartphone und einem Tablet heute möglich sind. Schwerpunkt ist das Zusammenspiel portabler Hardware über serielle Verbindungen wie Bluetooth (RX/TX) und WiFi (TCP/IP). Dem Android-Smartphone oder Tablet werden Helfer zur Seite gestellt, die es ermöglichen sollen drahtlos und mobil eigene Problemlösungen zu finden. Dies sind einerseits diskrete Hardwaremodule aber auch Softwaremodule auf anderen (portablen) Geräten. So wird zum Beispiel ein Windows-Tablet als Helferlein benutzt, auf dem verschiedene frei verfügbare Programme laufen können, um gesetzte Ziele zu erreichen. Auch auf dem Smartphone kommen kostenfreie Apps zum Einsatz. Dieses Buch versteht sich als Ergänzung der beiden eBooks "Messen mit dem Smartphone" und "Messen und Steuern mit dem Smartphone". Das Buch lehrt keine Programmiersprache, sondern benutzt Beispiele und Vorlagen, um mit entsprechenden Änderungen die gewünschten Ziele zu erreichen. Es wurde überwiegend ein Galaxy GT-7000 (Android 4.1) und ein Dell Venue8 Pro (Windows 8.1) benutzt. Das Buch ist in drei Abschnitte aufgeteilt: Hardware-Elemente, Software-Elemente und Zusammenspiel. Inhalt in Kurzform: HARDWARE ELEMENTE: Übersicht: Digispark, ESP8266, HC-06, FTDI-Adapter(TTL), FTDI-Adapter(RS232), Arduino UnoESP8266-BASIC: Einrichtung, Hallo Welt, Blink, Timer, Interrupt, Analogeingang, Messtabelle, Digitalausgänge schalten, Analoges Steuern, Temperatur und Luftfeuchte, Menü für ESP-APPs, Messdaten per MailESP8266-CORE (OHNE ARDUINO): Einrichten, Blink, WiFiScanner, Info, Analog/Digital-Plotter, Optischer Oszillator, Luxmeter, TFT-Display, Hotspot/Access-Point, Internet-Zugriff, Internet-Zeit/Uhr, Seriell-WiFi-Wandler(GPS), Steuern mit Wlan, Simple-ESPBasic, Neuer Basic-Befehl ESP8266-AT (MIT ARDUINO): Kommando-Übersicht, Handsteuerung, Arduino als Übermittler, Steuern mit WLAN, Helligkeitssteuerung, Steuern mit dem Internet - IoT, Dynamische IP, Zeitsteuerung DIGISPARK: IDE, Blink, USB-Keyboard, ADC-Spannungsmessung, Spannungen mit Punkt und Komma, Spannungs-Zeit-Messwerte, Temperatur mit LM35, Temperatur Intern, Aufheizkurve/Aufladekurve, Entladekurve/Abkühlkurve, SoftSerial, Bluetooth, Steuern mit Bluetooth An/Aus, Steuern mit Bluetooth PWM, CDC: SerialUSB, Bluetooth-Keyboard, I2C-OLED-Anzeige, Regelung, Zweipunktregler-Bluetooth, Zweipunktregler-OLED, Zweipunktregler Einstellbar, Digispark Meets CompactDefinition, Rheinturmuhr mit 50 LED SOFTWARE ELEMENTE: VISUAL BASIC SCRIPT: Programmierung, Know-How, Hilfe und Beispiele, Digispark via Bluetooth, Digispark drahtlos an EXCEL, Zeit nach COM2, Internetdaten holen "CQ DX", Sprachausgabe, Run/Execute, Beep und Musik, Tastatursteuerung NETCAT: Datei senden über TCP/IP, Relay, Chat, Bei Anruf cmd.exe REALTERM (WINDOWS), JAVASCRIPT UND BT93, RFO-BASIC (ANDROID)NETCOMPACT (WINDOWS) Client oder Server Datenformat RFO-BASIC!-Server ZUSAMMENSPIELDIGISPARK: TCP/IP (WLAN) 4 Varianten ESP8266-BASIC: Serielle Schnittstelle, TCP/IP und Serielle Schnittstelle, netCompactClient, ESP Chat, HTML/JavaScript, JavaScript Bibliotheken, Basic und JavaScript, Oszilloskop, TY-Schreiber, Gauges in Javascript - langsam, Gauges in Javascript - schnell, Unterwegs am Fremd-PC, ADS1115 4fach-Analog-Eingang mit 16 Bit, Zweikanal-Messung ZUSAMMENSPIEL: STILLE POST (SPRACHSCHLEIFE), ZUM DIKTAT (ANDROID DIKTIERT IN WORDPAD), KREISVERKEHR, ALTE HARDWARE, JT65-PODCAST, FLUGFUNKUHRZEITANSAGE, FUNKUHRZEITANSAGE VON DCF39, MESSWERTFERNSCHREIBER, HFDL-PODCAST - FLUGAUFRUF, PLANE-HOPPING - RADIO STEUERT GOOGLE EARTH, RHEINTURMFUNKUHR HF-STEUERUNG

Smartphones und Tablets verfügen über verschiedene Schnittstellen, die zum Messen und Steuern herangezogen werden können. Die Messdatenerfassung und Steuerung externer Geräte wird durch die Benutzung von Bluetooth oder dem USB-Anschluss möglich. Dieses eBook - quasi eine Ergänzung zum Titel "Messen mit dem Smartphone", das im Mai 2013 erschiene eBook - möchte dem erweiterten Titel gerecht werden, indem hier Wege aufgezeigt werden, mit dem Hosentaschentelefon oder Tablet Messungen und Steuerungen unter Andoid zu realisieren. Um mit der Außenwelt in Kontakt zu treten wird hier Hardware eingesetzt, die entweder oft noch vorhanden, und/oder sehr preiswert neu zu erwerben ist. Konkret handelt es sich dabei einerseits um z.B. Messgeräte und Interfaces mit RS232-Schnittstellen aus der Schublade und andererseits um den sehr verbreiteten Arduino in der unteren Preisklasse. Der Arduino dient meist nur als Vermittler und Hilfsgerät. Programmierkenntnisse sind dafür kaum erforderlich, da nur sehr geringe Änderungen (Kopieren/Einfügen) an vorhandenen Quelltexten notwendig sind. An manchen Stellen wird das kostenfreie RFO-Basic! benutzt, um die gewünschten Ergebnisse zu erzielen. Diese Sprache und die eingebauten Sensoren des Smartphones/Tablets standen im eBook "Messen mit dem Smartphone" im Vordergrund. Es ist jedoch durchaus möglich ohne diesen, quasi ersten Teil die hier aufgeführten Beispiele zu bearbeiten und für eigene Anwendungen zu ändern oder zu erweitern.Mit kostenlosen Applikationen aus dem Play-Store können Steuerungen und Messungen durchgeführt werden, wodurch die Notwendigkeit eigener Programmierung ganz entfällt. Die Darstellung in Diagrammen erfordert dann meist noch etwas Handarbeit in Form von Kopieren, Ersetzen und Einfügen. Auch über die Kommandozeile (Shell) lassen sich einige Dinge realisieren, die für eigene Aufgaben oder Anwendungen interessant sein können. Ein Barcode/QR-Scanner ermöglicht zum Beispiel individuelle mobile Inventarisierungen.Dieses eBook möchte in erster Linie Möglichkeiten aufzeigen, eigene preiswerte Lösungen mess- und steuertechnischer Probleme zu realisieren, die mit einem mobilen Android-Gerät heute möglich sind. Die hier vorgestellten Beispiele sollen als Anregungen verstanden werden.

Wie man mit einer Programmzeile eine Temperatur messen kann, oder mit etwa zwei Händen voll Programmzeilen ein Digitalmultimeter und andere RS232 Geräte in z. B. Excel verwendet, zeigt dieses Buch. Anhand der Sprachreferenz werden Gemeinsamkeiten und Unterschiede zu anderen BASIC-Dialekten beschrieben und mit vielen Beispielen verdeutlicht. Im Anwenderteil findet der Leser auch Beispiele zu I2C und SPI Ansteuerungen zur Aufnahme von Resonanzkurven und Kennlinien. Mit schrittweiser Annäherung wird so z. B. eine unbekannte Kapazität bestimmt.Aus dem Vorwort: Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik hat sich in den letzten Jahren von der Drahtgebundenheit befreit. Dank preiswerter Hardware und schnellem und überall verfügbarem Internet gewinnt die Messdatenübertragung über WiFi nicht nur in der Industrie, sondern auch im Ausbildungs- und Hobbybereich immer mehr an Bedeutung. Mit dem ESP8266 kam ein Baustein auf den Markt, der serielle Daten über WiFi weiterleiten kann und umgekehrt. Inzwischen findet man diesen Baustein in Schaltsteckdosen und anderen Gegenständen des täglichen Bedarfs, dem sogenannten Internet of Things IoT. Der Programmierer Michael Molinari (aka mmiscool) schuf einen freien und offenen BASIC-Interpreter für den ESP8266 unter dem Namen ESP8266BASIC, der einmalig in den ESP8266 übertragen werden muss, um dann über WiFi im beliebigen Browser mit dem Interpreter zu kommunizieren. Eigene Programme werden im Flashspeicher des ESP abgelegt und können als Autostart konfiguriert sein. Dieses Buch möchte die Schwelle zum Einstieg in die Welt von IoT so herab setzen, dass mit geringstem Aufwand und einer Hand voll Programmzeilen eigene Ziele erreichbar sind. Das kürzeste Programm besteht aus einer Zeile und gibt die Temperatur eines Sensors aus. Diese Sprache eignet sich aber auch besonders zur Überprüfung der Machbarkeit von Konzepten, die sich mit Compilersprachen viel zeitaufwändiger und umständlicher gestalten würden. Auf diese Art konnten z. B. ein Multimeter und andere Interfaces dazu bewegt werden ihre Messdaten anstatt über RS232/USB mittels WiFi drahtlos an Excel weiter zu reichen. Das Buch gliedert sich in vier Abschnitte, wobei am Anfang eine allgemeine Einführung steht, gefolgt von Spezialanweisungen für den ESP8266 selber und für weitere unmittelbar unterstützte Hardware. Anhand von vielen kurzen Beispielen werden die Aufrufe und Befehle aus der Referenz verdeutlicht. Der letzte Abschnitt zeigt dann komplexere Anwendungen aus dem Bereich der Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik und greift dabei auf die ersten Teile zurück. Es wurde meist ein Chrome-Browser auf verschiedenen mobilen Geräten benutzt. Die verwendete Hardware war ein oder mehrere ESP8266 "Witty-Cloud"-Boards, sowie Wemos D1 Mini Versionen. Als ESP8266-BASIC kam überwiegend Version 3, Branch 69 in in der 2 MB-Version, zum Einsatz. Für den ESP32 gibt es zur Zeit dieser Niederschrift kein ESPBASIC.

Mit der vierten, völlig neu überarbeiteten und aktualisierten Auflage erfolgt die Anpassung an 64-Bit-Office mit entsprechend neuer Programmbibliothek. Die PC-gestützte Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik hat in Industrie-, als auch im Hobbybereich und in der Ausbildung eine erhebliche Bedeutung erlangt. Für kleinere und weniger aufwendige Anwendungen haben sich Interfaces an der seriellen Schnittstelle bewährt, die meist mit spezieller Ansteuerungssoftware eingesetzt werden. Die Anwendungen reichen von der einfachen Messwerterfassung mit Digitalmultimetern über die Steuerung von Modellen bis hin zu komplexen Regelungssystemen. Das Betriebssystems Windows erlaubt den Einsatz von Funktionsbibliotheken, mit dem Vorteil, dass mit der in MS-Office eingebauten Programmierumgebung getrennte Programme zur Messwerterfassung und -auswertung überflüssig werden.Dieses Buch stellt mit dieser Möglichkeit alle Arbeitsbereiche der Mess- Steuerungs- und Regelungstechnik unter das gemeinsame Dach der weit verbreiteten Office-Software. Obwohl es zunächst verwundern mag, dass man auch mit Word und Excel eine direkte Hardwareanbindung erreichen kann, erweisen sich diese Programme auch hier als universelle und leicht handhabbare Werkzeuge. Schon nach kurzer Einarbeitung in die Makro-Programmierung lässt sich eine erhebliche Arbeitserleichterung und Zeitersparnis erreichen. Hans-Joachim Berndt www.hjberndt.de

Dieses Buch unterscheidet sich von anderen Arduino-Büchern. Preiswerte Hardware trifft hier auf frei kopierbare Anwender-Software für verschiedenen Betriebssysteme wie Windows, Linux oder auch für den winzigen Computer Raspberry Pi Zero. Ursprünglich entwickelt für die ersten Schritte im technisch-naturwissenschaftlichen Bereich der Primar- und Sekundarstufe I in Zusammenarbeit mit Lehrmittel-Hardware, verwendet das Konzept aktuell weit verbreitete Mikrocontroller, wie z. B. einen Arduino. Dieses Konzept dient der einfachen und unkomplizierte Handhabung der Hardware und erlaubt ein Selbststudium von Grundlagen in Praxis und Theorie in der Ausbildung und für den neugierigen Hobbyisten. Ohne die Ablenkung von zu Beginn meist undurchsichtigen Hochsprachen wie C und Python kann hiermit die Hardware sofort zum Einsatz kommen. Einfache Programm-Steuerungen werden unterstützt. Dazu ist eine ständige Verbindung zwischen Hardware und PC bzw. Tablet erforderlich. Das ist in der Regel ein USB-Anschluss oder aber auch eine kabellose Bluetooth-Verbindung.Wegen der Verbreitung steht der Arduino Uno im Vordergrund und wird von Compact besonders unterstützt. Ein UNO R3 lässt sich ohne Hilfe von Fremdprogrammen einmalig vorbereiten damit Compact den Arduino als Mess- und Steuerinterface verwenden kann. Auch ein 4-Raspberry Pi Pico mit RP2040 kann als ein solches Interface dienen.Runterladen, auspacken, anschließen und loslegen.

Dies ist die gedruckte Version des am 5. Mai 2013 erschienen eBook-Titels mit gleichem Inhalt: Ein Android-Smartphone oder Tablet bietet vielerlei interessante Komponenten, die für Messungen herangezogen werden können. Sensoren (z. B. Lichtsensor, Beschleunigungssensor, magnetischer Sensor, Orientierungssensor, Gyroskop, Annährungssensor, Luftdrucksensor) aber auch GPS-Empfänger, Mikrofon, Kamera, Bildschirm, Spracheingabe, Internet stehen für Messaufgaben bereit.Dieses Buch zeigt, wie man mobil und ohne Zusatzhardware, eigene kurze "Zwölfzeiler" für Messaufgaben erstellt, um Messdaten der On-Board-Hardware darzustellen, zu speichern oder zu übertragen. Die gezeigten Beispiele sollen anregen, eigene Projekte oder Problemlösungen zu verwirklichen.Inhaltsangaben: Einleitung; Ein- und Ausgabe; Zeitansage; Luftdruckansage; Beschleunigungsbeep; Metalldetektor; Sensortestprogramm; Sprachsteuerung; Audio-Aufnahme; Helligkeitsdiagramm; Sensordaten in Text-Datei; Sensordaten in die Zwischenablage; Helligkeits-Zeit-Diagramm; GPS-Abfrage; Daten aus dem Internet; Anzeigen einer Internetseite; Der letzte Stau; Der letzte Krimi; Der letzte Podcast; Internet-Zeit über TCP/IP; FTP-Zugriff; Messen mit der Kamera; Bildanalyse; Kamera-Scanner; Bildschirm-Eingabe: Touch; Bluetooth-Messdatenübertragung; Bluetooth als COM2; Bluetooth am Smartphone; Messdaten senden; SMS, Telefon und E-Mail; SMS senden und empfangen; Messdaten per Telefonat; E-Mail senden; Download weiterer Beispiele; Verschiedenes; Include: Fliegengitter und Kreis; Raster für die Kameraanalyse; Eigene Funktionen; Diagramme, HTML und JavaScript.EinleitungDie in diesem Buch gezeigten Beispiele setzten das Betriebssystem Android voraus, welches zurzeit auf portablen Geräten recht weit verbreitet ist. Alle Programmbeispiele sind in BASIC verfasst, da diese Interpretersprache kostenfrei erhältlich ist und auf dem mobilen Gerät selber programmiert und ausgeführt werden kann. Weiterhin war die sehr breite Unterstützung der verbauten Hardware ausschlaggebend bei der Wahl der Programmiersprache. Wegen der Unkompliziertheit der Programmierumgebung benutzen einige Beispiele Sprachaus- und auch Eingabe, die der Messwerterfassung eine spielerische Komponente verleihen sollen. Alle nachfolgenden Kapitel beinhalten willkürlich gewählte, aber messtechnisch subjektiv naheliegende Beispiele und bestehen dabei aus möglichst weniger als 26 Zeilen, der vertikalen Textauflösung des benutzten Smartphones in der Standardeinstellung. Bei der Datenübertragung über Bluetooth wird als Gegenstelle zum Smartphone ein PC mit Windows eingesetzt, um zu zeigen, wie beide Systeme miteinander kommunizieren können. Alle anderen Kapitel kommen überwiegend ohne zusätzliche Hardware aus.Als BASIC kommt rfo-Basic zum Einsatz. Dieser Interpreter läuft auf dem Handy bzw. Tablet unter Android und muss lediglich einmal installiert werden. Rfo-Basic findet man im Google-Play-Store mit der Suche nach "basic". Es wurde von Paul Laughton entwickelt und ist in der Version 01.73 nur 488 kB klein. Es hat den Charme der 80er, aber unterstützt fast alles, was für kleinere und mittlere Projekte benötigt wird. Kurz: Programmentwicklung in der Hosentasche.Das rfo-Basic installiert ebenfalls einige Beispiele, die den Einstieg erheblich erleichtern können. Auch besteht die Möglichkeit mit Hilfe dieser Sprache eigenständige App's zu erstellen. Dies und auch die Vermittlung von Programmiertechniken, Programmstrukturen und Sprach-Syntax ist jedoch nicht Gegenstand dieser Ausführungen.Alle Programme wurden auf der folgenden Hard- und Softwarekombination programmiert und getestet: Smartphone Galaxy Note GT-N7000Android 4.0.4 (ICS)Rfo-Basic in der Version 1.7.3