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IoE - Internet of Electronics Das Internet der Dinge, engl. "Internet
of Things" (IoT) wird auch als "Vierte, industrielle
Revolution" bezeichnet und sollte inzwischen begrifflich auch bei der
Bevölkerung angekommen sein, sofern diese beruflich im weitesten Sinne mit
Technik wie z.B. Elektrotechnik, Elektronik, Computer (Betriebssysteme, Hard-
oder Software, Programmierung), IT- und
Kommunikations-Technik, Industrie 4.0, Arbeit 4.0 oder IoT („Internet of
Things“, das Internet der Dinge und Dienste) zu tun hat. Nicht nur durch das IoT, sondern auch durch
das maschinelle Lernen, volkstümlich als "Künstliche Intelligenz
(KI)" bezeichnet, aber auch durch das Smart Home (Heimvernetzung mit
Sprachein- und -ausgabe) wachsen die bisherigen Disziplinen wie z.B.
Elektrotechnik/Elektronik, Hardware-Entwicklung und Software-Programmierung
mehr und mehr zusammen, sollten Programmierer auch von
Elektrotechnik/Elektronik über entsprechende Grundkenntnisse verfügen, z.B.
dann, wenn sie die Steuerung autonom fahrender Autos und deren elektronische
Steuerung wie z.B. in der Leistungselektronik programmieren. [ weiterlesen ] Pimp
your IoE - Das Internet of Electronics nachrüsten Das Charakteristische an elektrischen/elektronische
Schaltungen dürfte wohl sein, dass sie im Wesentlichen aus passiven
Bauelementen wie z.B. Widerständen, Kondensatoren, Spulen, Halbleitern
(Dioden, Z-Dioden, LEDs, Hall-Sonden für Magnetfelder) und aktiven
Bauelementen, d.h. Halbleitern (PNP-/NPN-Transistoren, FET, MOS-FET,
Thyristoren, Triacs, ICs usw.) bestehen, die, wenn man sie mittels eines
Schaltplans zu einer elektrischen/elektronischen Schaltung nebst Platine
verbindet, einen ganz bestimmten Zweck (NF-Verstärker in einer aktiven
Lautsprecherbox, analoges/digitales Radio nebst integriertem HF-Verstärker,
analoges/digitales Walkie-Talkie Funksprechgerät, Smartphone, Tablet-PC,
Notebook, Desktop-PC usw.) erfüllt. [ weiterlesen ] Die
smarte LED im Internet of Electronics (IoE) Lässt sich eine herkömmliche LED von außen
mittels OOP
programmieren, d.h. quasi intelligent machen, ohne dass diese physisch in
irgendeiner Form verändert werden muss? Ja, indem man diese
elektrisch/elektronisch in ihrem Verhalten beeinflusst. Beispielsweise, indem man diese über einen Mikrocontroller oder
einen kleinen Einplatinencomputer
wie z.B. in Form des „micro:bit“,
des zum „micro:bit“
kompatiblen „Calliope
mini“ oder des „Raspberry
Pi“ regelt und steuert. Dazu muss man wissen, dass sowohl
Mikrocontroller als auch Einplatinencomputer wie z.B. der „micro:bit“- oder
„Calliope mini“-Rechner über mehrere analoge als auch digitale Ein- und
Ausgänge verfügen, die sich z.B. in JavaScript, Java, C/C++ oder Python
programmieren lassen. [ weiterlesen
] Lässt sich das IoE, engl. „Internet of
Electronics“, d.h. das Internet der Elektronik mittels Objekt orientierter Programmierung
(OOP)
programmieren? Ja natürlich, weshalb auch nicht?! Aber wie lässt sich einer Batterie als
Spannungsquelle beibringen, dass sie ein elektrisches, elektro-chemisches
Objekt ist? Noch dazu mit bestimmten Eigenschaften (Attributen) und
Fähigkeiten (Methoden)? Nehmen wir z.B. eine 9 Volt Blockbatterie
mit einer Klemmenspannung im Leerlauf, d.h. ohne Belastung durch einen
angeschlossenen Verbraucher, von UBatt, leer = 9,76 V. Welche Stromstärke darf der Batterie entnommen
werden, wenn sie über eine Ladungsmenge QBatt von QBatt
= IEntlade * tDauer = 330 mAh verfügt? [ weiterlesen ] Vorwiderstand und rote LED arbeiten zusammen Wie wir inzwischen wissen, dient der Vorwiderstand in der Reihenschaltung mit der roten LED dazu, dass der Stromfluss in Form der Stromstärke durch die LED begrenzt
wird, damit diese nicht beschädigt wird und durchschmort. Da wir ferner das Steigungsdreieck der roten
LED zusammen mit den beiden Arbeitspunkten AP1 = (1,764
V , 5 mA)
und AP2 = (1,925 V , 20 mA) = berechnet haben und dabei sowohl den differentiellen Widerstand rLED = 6,667 Ω als auch den Durchflusswiderstand
rDurchfluss =
124,46 Ω der LED im
Arbeitspunkt AP = (1866,76 mV, 15 mA) berechnet haben, stellt sich die Frage, ob es für
den Vorwiderstand RVor = 470 Ω ebenfalls eine Widerstandsgerade (= Steigungsgerade mit
Steigungsdreieck) gibt und wie sich diese berechnen lässt. Dabei stellt sich dann auch gleich die Frage,
ob die Widerstandsgerade des Vorwiderstand RVor = 470 Ω ebenfalls wie die
Arbeitsgerade der roten LED aus dem Ursprung heraus mit dem (Konstant-) Strom
I0 > 0 parallel verschoben ist oder eben nicht! [ weiterlesen
] Vom dummen, statischen Widerstand zum programmierbaren
IoE-Pendant
Kommen wir nun zum nächsten Bauelement in der Schaltung mit der
roten LED: dem Vorwiderstand RVor = 470 Ω. Frage: Lässt sich ein herkömmlicher,
statischer Widerstand quasi intelligent machen, d.h. bzgl. seines
elektrischen Verhaltens mit iRVor = f(URVor)
programmieren? Jein! Zwar gibt es Halbleiter, die sich wie ein elektrischer
Widerstand verhalten, lassen sich aber leider (noch) nicht programmieren. Wie
aber kann man einen herkömmlichen, statischen Widerstand quasi intelligent
machen, sodass sich dieser dynamisch steuern und verändern lässt? Ganz einfach, durch Parallelschalten einer
programmierbaren, d.h. regelbaren analogen Spannungsquelle z.B. in Form des
Analogausgangs „Pin P0“ des kleinen „micro:bit“-Rechners. [ weiterlesen ] Dieter H. Herold Freiligrathstraße
16 64285 Darmstadt Tel.
0 61 51 / 951 96 80 Mobil
0151 / 2002 91 87 E-Mail: internet.of.electronics (at) gmail.com |
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