Conrad MIKROE-1883 Operation Manual [de]

Internet der Dinge

Lernpaket zur Programmierung
einer smarten Welt.

?

Licht ging an.

Internet der Dinge, Denition:

Unter dem Internet der Dinge versteht man die
Verbindung der realen Welt mit der digitalen Welt.
Daten aus der realen Welt werden gesammelt und
lösen ein Ereignis in der digitalen Welt aus.
Ein Ereignis in der digitalen Welt kann auch zu ei­nem Ereignis in der realen Welt führen.

Das Internet der Dinge

WISSEN

Gerätehersteller haben das Internet für
ihre Geräte entdeckt, und viele neue Pro­dukte werden mit Netzwerkanschluss
ausgestattet. Dank IPv6 mangelt es nicht
an verfügbaren IP-Adressen, denn hier
stehen 128 Bit für die IP-Adresse zur Verfü­gung, statt der 32 Bit von IPv4. Geräte wie
Smartphones, Autos, Lampen oder auch
Kühlschränke kommunizieren, ganz ohne
menschliches Eingreifen, miteinander.
Damit wird die physikalische Welt mit der
digitalen Welt verbunden. So stellt sich
die Industrie das Internet der Dinge (In­ternet of Things, abgekürzt IoT) vor. Op­timisten sprechen schon vom Internet of
Everywhere. Die einzelnen Marktforscher
überschlagen sich dabei mit Zahlen: Gart­ner rechnet bis 2020 mit 26 Milliarden
vernetzbaren Geräten, IDC sogar mit 212
Milliarden.

Geräte sprechen
miteinander

2

Die FlowPaw-Platine

Das FlowPaw-Board hat
vier Claws für ein
Click-Board, im Bild ist
Claw 3 zu sehen.

Das Gehirn der
FlowPaw-Platine.

Das FlowPaw-Board hat
vier Taster (T1, T2, T3 und T4)
und vier LEDs (LED1, LED2, LED3 und LED4)
die in FlowStone genutzt werden können.

Der USB-Anschluss des FlowPaw-Boards
dient der Spannungsversorgung und wird
zur Programmierung genutzt.

3

Click-Boards

7-Segment-Anzeige.

Beschriftung: 7seg click
Modulname in FlowStone: 7 Segment LED Claw

Mit diesem Click-Board steht eine Sieben-Segment­Anzeige mit zwei Stellen zur Verfügung.

8x8-LED-Matrix.

Beschriftung: 8x8 R click
Modulname in FlowStone: 8x8 LED Claw

Mit diesem Click-Board steht eine LED-Matrix mit
64 roten LEDs, aufgeteilt in 8 Spalten und 8 Zeilen,
zur Verfügung.

Beschleunigungssensor.

Beschriftung: Accel click
Modulname in FlowStone: Accel-Claw

Mit diesem Click-Board steht ein Drei-Achsen­Beschleunigungssensor zur Verfügung.

4

Bluetooth-Modul.

Beschriftung: BlueTooth click
Modulname in FlowStone: –

Wird zur Kommunikation mit FlowStone verwendet
und kann nicht in eigenen Programmen genutzt
werden.

Dieses Click-Board ermöglicht es, dass
das FlowPaw-Board über Bluetooth mit
dem FlowStone-Rechner kommuniziert.

Click-Boards

Summer.

Beschriftung: BUZZ click
Modulname in FlowStone: Buzzer Claw

Mit diesem Click-Board steht
ein Piezosummer zur Verfügung.

Infrarottemperatursensor.

Beschriftung: IrThermo click
Modulname in FlowStone: IR-Thermo-Claw

Mit diesem Click-Board steht ein Infrarotthermometer
zur Verfügung. Das Modul kann Objekttemperaturen
zwischen -70 °C und +380 °C messen und arbeitet
zuverlässig bei einer Umgebungstemperatur zwischen

-40 °C und +85 °C.

Näherungssensor.

Beschriftung: Proximity click
Modulname in FlowStone: Proximity Claw

Mit diesem Click-Board steht ein Näherungssensor für
die Messung einer Distanz bis 20 cm zur Verfügung.

Relais.

Beschriftung: RELAY click
Modulname in FlowStone: Relay Claw

Mit diesem Click-Board stehen zwei Relais zur
Realisierung von Schaltvorgängen zur Verfügung,
z.B. Anschalten von Licht.

WARNHINWEIS:

Achtung! Keine Spannungen über 48 V
verwenden! Beim Umgang mit Netz­spannung besteht Lebensgefahr!
Obwohl die Relais für Netzspannung
zugelassen sind, verbietet sich der Einsatz
hoher Spannungen wegen der offenen
Bauweise der Platine.

Click-Boards

5

Die digitale Welt

4

Ablaufplanebenen

3

Werkzeugkiste

1

6

Statuszeile

Abbildung 1: Die Bereiche der Entwicklungsumgebung FlowStone

Um auf Ereignisse in der realen Welt zu reagieren,

oder auch Ereignisse auszulösen, steht die grasche

Entwicklungsumgebung FlowStone zur Verfügung. In
FlowStone wird der Ablaufplan für das Programm er­stellt. FlowStone besteht aus insgesamt fünf Bereichen:

werden.

2

Ablaufplan
vergrößern und
verkleinern

6

angezeigt.

5

Menüzeile

Arbeitsbereich

1

• Im Arbeitsbereich
des auszuführenden Programms erstellt, dieser kann
vergrößert und verkleinert

• Elemente für den Ablaufplan werden in der
Werkzeugkiste
in den Ablaufplan gezogen.

• Ein Ablaufplan besteht aus mehreren Ebenen,
die über den Bereich der Ablaufplanebenen
erreichbar sind.

• Funktionen von FlowStone werden über
die Menüzeile

• Meldungen werden in der Statuszeile

wird der Ablaufplan

2

3

ausgewählt und mit der Maus

5

aufgerufen.

Hintergrundwissen:

Ein Computer führt eine Funktion immer in Form eines
Programms aus. Ein allseits bekanntes Computerpro­gramm ist der Internetbrowser, z. B. Google Chrome. Ein
Computerprogramm wird in einer Programmiersprache
geschrieben. Die Erstellung wird als Programmierung
bezeichnet. Zumeist erfolgt die Programmierung in ein­er Entwicklungsumgebung, auch als IDE (Integrated
Development Environment) bekannt. Es gibt grund­sätzlich zwei Arten von Entwicklungsumgebungen: eine
textbasierte Entwicklungsumgebung (z. B. Microsoft
Visual Studio) und eine grasche Entwicklungsumge­bung (z. B. FlowStone).

4

6

FlowStone

Erstellung eines Ablaufplans

Für die Erstellung des Ablaufplans stellt die Werk­zeugkiste eine Reihe unterschiedlicher Funktions­blöcke zur Verfügung. Einfache Funktionsblöcke in ei­nem Ablaufplan werden als Komponenten

1

bezeich-

net. Einzelne Komponenten können zu einem Modul

2

zusammengefasst werden, diese Module werden
über einen eigenen Ablaufplan erstellt
en und Module besitzen Ein- und Ausgänge

3

. Komponent-

4

. Ein
Ablaufplan entsteht dadurch, dass diese Ein-/Ausgänge
über einen Link

5

miteinander verbunden werden.

Werkzeugkiste bedienen

Die Funktionsblöcke
der Werkzeugkiste geholt, sie sind in Kategorien

6

für den Ablaufplan werden aus

7

unterteilt. Die Kategorien können auf- und zugeklappt
werden
dus verändert werden. Durch Klick auf den Bleistift

8

. Kategorien können im Bearbeitungsmo-

9

wird dieser Modus gestartet und es können Kategorien
hinzugefügt

10

oder auch gelöscht werden 11. Ein Funk­tionsblock kann einer oder mehreren Kategorien zuge­wiesen werden
sehr groß ist, stehen eine Volltextsuche

Suchlter

12

. Da die Anzahl der Funktionsblöcke

13

und auch

14

zum schnelleren Aufnden zur Verfügung.

Programm und Ablaufplan

Wie im Hintergrundwissen erklärt, wird eine Funktion
auf einem Computer als Programm ausgeführt, so auch
in FlowStone. Über den Menüpunkt Datei/Neu wird
ein neues Programm erzeugt und über Datei/Öffnen
… kann ein vorhandenes FlowStone-Programm geöff­net werden. Solch ein Programm hat die Dateiendung
.fsm, dies ist die Abkürzung für FlowStone Module.
Beschrieben wird ein Programm in FlowStone durch

den graschen Ablaufplan.

1 2

Komponenten.

Sprung in den Ablaufplan

3 3

Über das Modulmenü kann in

den Ablaufplan gesprungen werden.

4

Eingang

Der Pfeil einer Verbindung
zeigt die Richtung an,

in die die Daten ießen.

10

11

Modul.

Module können beliebig komplizierte

Ablaufpläne haben.

Kategorie hinzufügen
Kategorie löschen

4

5

Ausgang

Link

9

Kategorien
bearbeiten

8

Auf-/
Zuklappen
der
Kategorien

7

Kategorien

Funktionen der Werkzeugkiste.

Ablaufplan für
das Modul

3

Nach dem Öffnen des
Ablaufplans kann auch
wieder zum Hauptablauf­plan gesprungen werden.

13

Suche

14

Suchlter

Funktions-

6

blöcke

12

Komponente
zu einer
Kategorie
hinzufügen

Eigene Kategorien in der Werkzeugkiste hinzufügen.

FlowStone

77

Informationen
speichern
und verarbeiten

Wahrheitswerte

8