Das Roboterbuch zum Commodore 64
Das Roboterbuch zum Commodore 64 | |||
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Sprache | deutsch | ||
Autor(en) | Jürgen Steigers | ||
Verlag | Data Becker | ||
Jahr | 1986 | ||
ISBN | ISBN 3-89011-086-X | ||
Neupreis | DM 49,00 | ||
Datenträger | |||
Seitenzahl | |||
letzte Auflage | |||
Genre | Programmieren / Hardware | ||
Information |
Buchrückseite[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
DAS STEHT DRIN: Im Roboterbuch wird gezeigt, welche erstaunlichen Möglichkeiten der Commodore 64 zur Steuerung und Programmierung bietet — dargestellt an vielen Abbildungen und anschaulichen Beispielen. Schwerpunktthema: wie man sich einen Roboter ohne großen finanziellen Aufwand selber bauen kann. Dazu ein spannender Überblick über die historische Entwicklung des Roboters und eine umfassende Einführung in kybernetische Grundlagen.
Aus dem Inhalt:
- Motorsteuerung
- Das Simulationsmodell
- Bildschirmschalter
- Der User-Port
- Komfortable Steuerung des Simulationsmodells
- Infrarot-Sensor
- Grundkonzept eines Roboters
- Rückmeldung
- Kybernetische Einheit
- Greifarme
- Hören und Sehen
UND GESCHRIEBEN HAT DIESES BUCH:
Jürgen Steigers beschäftigt sich seit 10 Jahren mit dem Bau von Robotern. Die Idee zum Buch ergab sich fast zwangsläufig aus seiner Arbeit am Commodore 64, an dem er als Auszubildender in der Softwareabteilung bei DATA BECKER Programme testete.
Inhaltsverzeichnis[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
1 EINLEITUNG ........................................... 1 2 GRUNDLAGEN ........................................... 4 2.1 Was ist ein Roboter? .............................. 6 2.2 Steuern und Regeln ................................. 11 2.2.1 Steuern .......................................... 11 2.2.2 Regeln ........................................... 12 2.3 Kleine Einführung in die Kybernetik ................ 15 3 IDEEN-PROGRAMME-SCHALTUNGEN .......................... 18 3.1 Motorsteuerung ..................................... 21 3.1.1 Motorsteuerung mit Relais ........................ 22 3.1.2 Motorsteuerung mit Transistoren .................. 24 3.2 Das Simulationsmodell .............................. 27 3.2.1 Simulationsmodell Typ I .......................... 28 3.2.2 Simulationsmodell Typ II ......................... 31 3.2.3 Simulationsmodell Typ III ........................ 34 3.3 Bildschirmschalter ................................. 37 3.3.1 Ein-Bit-Bildschirmschalter ....................... 40 3.3.2 Acht-Bit-Bildschirmschalter ...................... 43 3.4 User-Port .......................................... 54 3.4.1 Datenrichtungs- und Datenregister ................ 57 3.5 Treiberschaltung ................................... 65 3.6 Steuerung des Simulationsmodells ................... 68 3.7 Komfortable Steuerung des Simulationmodells ....... 75 3.8 Eingaben Uber den User-Port ........................ 79 3.9 Simulationsmodell mit Reflexen ..................... 81 3.10 Infrarot-Sensor ................................... 91 3.10.1 Sender .......................................... 96 3.10.2 Empfänger ´...................................... 98 3.10.3 Einbau ins Abschirmgehäuse ...................... 100 3.10.4 Abgleich ........................................ 102 3.11 IR-Sensor am User-Port ............................ 104 3.12 Einbau des IR-Sensors ins Simulationsmodell ...... 109 3.13 Abnabelung vom Commodore 64 ....................... 111 3.14 EPR0M auf Abwegen ................................. 113 3.14.1 Stromversorgung ................................. 118 3.14.2 Adresszähler .................................... 118 3.14.3 Steuereinheit ................................... 119 3.14.4 EPR0M ........................................... 120 3.15 Simulationsmodell als Sonnensucher ............... 123 4 MIT ETWAS PHANTASIE .................................. 128 4.1 Grundkonzept eines Roboters ........................ 132 4.2 Darf ich vorstellen: HARO 5 ...................... 136 4.3 Das Kraftwerk ...................................... 147 4.4 Roboterhirn ........................................ 153 4.5 Die Sache mit der Rückmeldung ...................... 159 4.5.1 Tastschalter ..................................... 160 4.5.2 Optische Rückmeldung ............................. 160 4.5.3 Potentiometer .................................... 161 4.5.4 Schrittschalt- oder Steppermotor ................ 162 4.6 Kybernetische Einheit .............................. 165 4.7 Wichtige Zusätze ................................... 168 5 ES WIRD PROFESSIONELL ................................ 171 5.1 "Ich bin die Stimme des Computers" ................ 174 5.2 Greifarme .......................................... 184 5.3 "fischertechnik Computing" ........................ 203 5.4 über Ein-Platinen-Computer ......................... 214 5.5 Hören und Sehen .................................... 219 6 ANHANG ............................................... 225
Leseprobe[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
(1. Auflage - Seite 113: Kapitel "3 Ideen Programme Schaltungen"; Unterkapitel "3.14 EPROM auf Abwegen")
Wie wir wissen, finden in der Computertechnik zwei Arten von Speicherbausteinen Verwendung. Man nennt die einen RAM-Bausteine, die anderen EPROMs. RAMs, die man auch Schreib-Lese-Speicher nennen kann, können vom Computer ausgelesen und beschrieben werden, sie befinden sich also in dem Speicherbereich, in dem der Computer alle Daten ablegt.
EPROMs können vom Computer unmittelbar nur ausgelesen werden, sie heißen also auch Lesespeicher. Diese Lesespeicher enthalten alle Programme, die auch beim Ausschalten des Rechners nicht verloren gehen dürfen, wie zum Beispiel das Betriebssystem. Sind EPROMs einmal programmiert, so kann man ihnen die Betriebsspannung entziehen, und sie sogar über Jahre in den Schrank legen, ohne daß sie ihren Informationsgehalt verlieren. Ein RAM würde auch bei nur kurzzeitiger Unterbrechung der Betriebsspannung die eingeschriebenen Daten vergessen.
Die Programmierung eines EPROMSs ist nur mit einem Zusatzgerät, dem EPROM-Programmierer möglich. Dieses Gerät wird an den Computer angeschlossen und kann so die gewünschten Daten in ein EPROM einbrennen. Sind die Daten einmal eingebrannt, so läßt sich das EPROM nicht mehr mit Strom löschen, sondern nur noch mittels ultraviolettem Licht. Dieses Licht muß eine bestimmte Zeit lang durch das im EPROM befindliche Fenster auf den darunter liegenden Chip fallen, damit er seinen Informationsgehalt abgibt. Der Umgang mit einem EPROM ist also nicht ganz einfach und verlangt neben den nötigen Zusatzgeräten auch noch einige Erfahrung beim Umgang mit ihnen.
Wir wollen nun mit Hilfe eines EPROMs eine Steuerung für unser Simulationsmodell aufbauen, die es vom Commodore unabhängig macht. Der Beitrag wendet sich nicht nur an diejenigen, die einen EPROMmer nebst Löschgerät besitzen, sondern auch an die, die nur irgendwo ein EPROM in ihrem Elektronikkramkasten liegen haben, das nach dem letzten Einsatz nicht gelöscht wurde. Ein solches läßt sich ebenso für eine Steuerung verwenden, auch wenn das Simulationsmodell dann keine vorbestimmten Bewegungen macht.
Die Schaltung, die jetzt besprochen werden soll, könnte man mit einem zugedrückten Auge schon als Ein-Platinen-Computer bezeichnen. Das Auge muß man zudrücken, weil die Schaltung keinen Mikroprozessor enthält, der ja eigentlich in jeden Computer gehört. Doch auch ohne Prozessor kann die Schaltung die in das EPROM eingeschriebenen Daten als Steuerprogramm für das Simulationsmodell auswerten.
Im Zentrum der Schaltung steht das EPROM mit dem eingeschriebenen Steuerprogramn für das Simulationsmodell oder auch für andere Zwecke. Der Rest der Schaltung, der sich im wesentlichen aus vier ICs zusammensetzt, ist in der Lage, die Adresseingänge des EPROMs hochzuzählen, so daß die eingeschriebenen Bytes nacheinander an den Datenleitungen des EPROMs anliegen. Damit ist das Grundprinzip der Schaltung bereits erklärt.
Das Hochzählen der Adresseingänge wird von drei Vier-Bit-Schieberegistern übernommen, die wahlweise von der Schaltung selbst oder von Hand weitergezählt werden können. Der Oszillator für das automatische Hochzählen gibt etwa jede halbe Sekunde einen Impuls an die Schieberegister weiter, die dann die nächsthöhere Adresse einstellen. Es ist also möglich, alle halbe Sekunde einen neuen Steuerbefehl an das Simulationsmodell weiterzugeben. Bei Verwendung eines 2K-EPROMs, wie zum Beispiel einem 2716, stehen für die Programmierung des Simulationsmodells 2048 Programmschritte zur Verfügung. Die Abarbeitung des gesamten Programms (2K-Byte hochzählen) dauert etwa 20 Minuten, was schon ein ganz ansehnlicher Wert ist. Will man zur genauen Kontrolle der einzelnen Programmschritte sich jeden Schritt in seiner Ausführung genau ansehen, so ist das durch ein Versetzen der Schaltung in den Single-Step-Modus möglich. Das Hochzählen der Adresseingänge wird dann durch das Antippen eines Tastschalters vorgenommen. Als letztes Bedienungselement besitzt die Schaltung noch einen RESET-Schalter, mit dem auf die erste Adresse des EPROMs zurückgesetzt werden kann.