Lernen Sie die Kunst der Mechatronik Projekte -
Ja, du hast es richtig gelesen. Es ist kein Rechtschreibfehler. Als ich anfing, dies zu lernen, wusste ich nicht einmal, dass ein Begriff wie dieser existiert. Nur deswegen habe ich immer gesagt, dass ich ein Mechatroniker bin, und die Leute haben immer gelacht, was zum Teufel soll das heißen? Es ist später, als ich herausfand, dass es ein tatsächliches Wort ist und ich Recht hatte. Was genau sind Mechatronik-Projekte? In welcher Beziehung stehen sie zu anderen Fachbegriffen und was benötigen Sie, um Mechatroniker zu werden? Gehen wir diesen Schritt einzeln durch.
Was sind die Mechatronik-Projekte?
Ich werde dies in meinem alten einfachen Begriff definieren. Mechatronik-Projekte sind nur eine Kombination aus mehreren Dingen. Sie brauchen keinen Abschluss oder eine Zertifizierung, um das zu sein. Es ist etwas, wenn Sie Ihre Fähigkeiten mit reinem Wissen entwickeln und Erfahrung darin haben, mehrere Fähigkeiten aus verschiedenen Bereichen zu entwickeln. Verwirrt? Lass mich das klarstellen.
Während meiner Studienzeit wollte ich Programmierer werden. Ein reiner Programmierer. Ich habe angefangen, C, C ++, dann Python, Haskell, Schema-Programmierung und vieles mehr zu lernen. Aber später wurde mir klar, dass dies nur Anweisungen sind. Ein Code ist eine einfache Anweisung, wie etwas funktionieren soll. Aber ohne richtige Instrumente oder den richtigen Begriff wäre Hardware. Ohne die richtige Hardware funktioniert es also einfach nicht. Wenn ich zum Beispiel baue, sagen wir einen Quad-Copter. Wenn ich nur den Code in C ++ schreibe, um die Netzwerkkarte zu steuern, funktioniert das nicht. Sie müssen wissen, wie Rotoren funktionieren, mit welcher Geschwindigkeit sie zu manövrieren beginnen, ob Sie einen Schrittmotor oder einen Hochgeschwindigkeitsmotor benötigen. Es gibt Berechnungen. Jetzt denken Sie vielleicht, dass ich mich auf dem Gebiet der Robotertechnik befinde. Aber das stimmt einfach nicht. Mechatronik-Projekte sind eine Kombination aus Elektronik, Mechanik, Hacking, Codierung, Mathematik und ähnlichem. Die Liste ist endlos. Kurz gesagt, es ist eine Kombination von allem, was Sie jemals gelernt haben.
Wie man anfängt?
Nun, das ist eine Frage, auf die ich gewartet habe. Mechatronik-Projekte sind nichts, was man schon in der 5. oder 10. Klasse lernen könnte. Dafür gibt es keine Altersgrenze. Aber da wir hier nicht alle Thomas Edison oder Einstien sind, wollen wir uns ansehen, wie wir hier mit den Grundlagen der Mechatronik beginnen können.
Der beste Einstieg wäre, Python zu lernen und einen Mikrocomputer zu kaufen, der Ihren Codes folgt. Moderne Computer und Prozessoren wie Intel oder AMD wären wahrscheinlich schwer. Aus diesem Grund habe ich gebeten, mit einem Mikroprozessor zu beginnen. Schon vor dem Kauf eines Mikroprozessors empfehle ich Ihnen, sich mit Linux und seinen Befehlen vertraut zu machen. Der Hauptgrund dafür ist, dass der Einstieg in Linux sehr einfach ist. Außerdem ist Linux die einzige Wahl, die Sie haben, da es extrem portabel auf verschiedenen Plattformen ist, bis Sie eine beliebige Version von Microsoft Windows auf Mikroprozessoren über ARM-Architekturen portieren können, die Sie vermutlich nicht kennen, da es sich hier um Anfängeranstrengungen handelt. Stille! Das war ein langer Satz.
Lassen Sie mich das für Sie einfacher machen. Im Folgenden werden die Themen behandelt, auf die ich in diesem Blog näher eingehen möchte, damit Sie mindestens die Grundlagen von Linux, Python und einem Mikroprozessor kennenlernen. Wenn Sie sich jetzt fragen, wo Sie diesen Mikroprozessor herbekommen, brauchen Sie sich keine Gedanken darüber zu machen, wie Sie ihn von Ihrem alten Computer entfernen können. Es gibt viele Unternehmen auf dem Markt, die Mikroprozessoren verkaufen. Aber heute würden wir uns mehr auf Raspberry Pi 2 konzentrieren. Im Folgenden sind die Themen für heute aufgeführt:
- Linux-Grundlagen
- Python Basic für die LED-Konfiguration
- Himbeer-Pi
Linux-Grundlagen
Um Ihnen den Einstieg zu erleichtern, würde ich empfehlen, eine Linux-Distribution herunterzuladen und auf einer virtuellen Maschine zu verwenden. Die virtuelle Maschine wie VBOX oder VMWare virtualisiert Ihren Computer und Sie können zwei Betriebssysteme ineinander verwenden. Die einfachste Linux-Distribution, die die Leute empfehlen, ist Ubuntu, aber ich würde sie lieber nicht unterstützen. Als Anfänger würde ich empfehlen, Linux Mint herunterzuladen. Die aktuelle Version für Ubuntu ist 15.10 und für Mint ist es 17.2 Rafaela. Sie können beide herunterladen. Beide haben eine große Community und sind extrem stabil. Das einzige, was ist, wenn Sie eine Grafikkarte haben, können Probleme bei der Fehlerbehebung von Ubuntu mit Unity auftreten. Linux Mint basiert auf der GNOME 3-Desktop-Umgebung, die jetzt unter dem Namen Cinnamon bekannt ist. Kehren Sie zu unserem Thema zurück, und folgen Sie nach der Installation den folgenden Befehlen, die Sie benötigen, um die Linux-Umgebung kennenzulernen.
| Befehle | Verwendung |
| ls | Anzeigen des Inhalts des aktuellen Verzeichnisses |
| CD | Ändere die Richtung |
| pwd | Aktuelles Verzeichnis anzeigen |
| cp, mv | Kopieren oder verschieben Sie etwas |
| rm, rmdir | Datei oder Verzeichnis entfernen |
| Katze | Lesen Sie den Inhalt der Datei |
| Nano | Öffnen Sie den Texteditor im Terminal |
| sudo | Holen Sie sich den Superuser-Zugang |
| so | Holen Sie sich root-Zugriff |
| CD. | Ein Verzeichnis aufwärts gehen |
| oben | Anzeige der CPU- und Speicherauslastung |
| Karte | Zum Scannen von Ports, Betriebssystemen und Diensten |
| ssh | Zugang zu einer anderen Maschine über den Tunnel |
| grep | Suche nach Klartextdaten |
Dies sind nur einige Grundlagen. Natürlich können Sie alle Funktionen auch über die grafische Benutzeroberfläche ausführen, aber diese sind recht schnell. Wenn Sie mit ssh vertraut sind, können Sie die grafische Benutzeroberfläche erst verwenden, wenn Sie über eine VNC-Verbindung verfügen. Sobald Sie diese Befehle zur Hand haben, können Sie mit dem folgenden Python-Teil fortfahren.
Empfohlene Kurse
- Online-Zertifizierungskurs in HTML und HTML5
- Professioneller Software-Testkurs
- Online Drupal 7 Kurs
- Online-JQuery-Kurs
Python-Grundlagen
Sobald Sie die oben genannten Grundlagen haben, können Sie Python sofort installieren. Sie können es auch auf einem Mac oder Windows installieren, aber da wir hier Linux verwenden, ist es extrem einfach, das zu installieren. Tipp einfach:
$ sudo apt-get installiere python3
(Hinweis: Das $ -Zeichen steht für terminal. Verwenden Sie es nicht, wenn Sie den Befehl tatsächlich eingeben.)
Sobald Sie das installiert haben, können Sie es einfach starten, indem Sie python3 in Ihr Linux-Terminal eingeben. Höchstwahrscheinlich müssen Sie es nicht einmal installieren. Die meisten Linux-Distributionen sind mit Python 3.4 oder der jeweils neuesten Version vorinstalliert.
Im Folgenden finden Sie die Grundlagen von Python, die Sie dann in Ihr Terminal eingeben können. Python läuft auf einem Linux-Terminal wie folgt:
Wenn Sie 3 Pfeile wie im obigen Teil erhalten, können Sie die folgenden Befehle eingeben:
>>> drucken ("Hallo Welt")
Es druckt Hallo Welt im Terminal aus.
>>> 3 + 4
Es wird 7 im Terminal ausgedruckt
>>> XYZ importieren
Es wird das XYZ-Modul importiert
>>> vom ABC-Import XYZ
Es wird das XYZ aus dem ABC-Modul importiert
(Hinweis: ABC und XYZ dienen nur zu Referenzzwecken. Sie müssen einen bestimmten Modulnamen eingeben, damit es funktioniert.)
>>> wenn wahr:
print ("True")
sonst:
print ("Falsch")
Dies prüft, ob die Bedingung wahr ist, und gibt die Anweisung als wahr aus, andernfalls als falsch.
Schreiben wir nun einen einfachen portablen Code. Schreiben Sie dies in einen beliebigen Texteditor unter Linux, zum Beispiel: Gedit oder Leafpad, und speichern Sie es als text file.py
#! / usr / bin / python
print ("Willkommen bei Python Programming")
Hier können Sie es unter einem beliebigen Namen speichern. Stellen Sie jedoch sicher, dass Sie die Erweiterung in ".py" ändern. Sobald Sie dies getan haben, geben Sie in Terminal,
$ chmod + x test file.py
Chmod + x ändert die Berechtigung und macht sie ausführbar. Stellen Sie einfach sicher, dass Sie sich in dem richtigen Verzeichnis befinden, da sonst ein nicht gefundener Fehler angezeigt wird. Wenn sich die Testdatei.py beispielsweise auf dem Desktop befindet, können Sie Folgendes eingeben.
$ chmod + x / Desktop / test file.py
Sobald Sie dies getan haben, können Sie die Datei ausführen, indem Sie Folgendes eingeben:
$. / testfile.py
Daraufhin wird die Anweisung "Welcome to Python Programming" auf Ihrem Terminal gedruckt. Sie können sogar darauf doppelklicken und es ausführen, ohne jemals wieder zum Terminal zu gehen. Und Sie können es auf jedem Linux-Computer verwenden. Sie müssten nur den Befehl chmod auf dem von Ihnen verwendeten Computer ausführen. Sie können es auch in Windows über die Eingabeaufforderung ausführen oder mithilfe der auf SourceForge verfügbaren py2exe-Software, mit der die '.py'-Datei auch' .exe 'konvertiert wird, in eine testfile.exe konvertieren.
Das ist es. Sie wissen jetzt, wie man in Python arbeitet.
MicroComputer - Himbeer-Pi
Für den Mikrocomputerteil müssten Sie also Raspberry Pi kaufen. Stellen Sie sicher, dass Sie die neueste Version kaufen. Das neueste zum Zeitpunkt des Schreibens dieses Blogs ist Raspberry Pi 2. Es sieht so aus:
Bildquelle: pixabay.com
Es verfügt über 4 USB-Anschlüsse und einen microSD-Kartensteckplatz, der bis zu 64 GB Class 10 EMMC unterstützt. Es besteht aus einem 900-MHz-Prozessor, den ich ab sofort mit 3 Kupferkühlkörpern auf 1, 2 GHz übertaktet habe. Es verfügt über ca. 1 Gigabyte RAM, 40 GPIO-Pins, volle HDMI-Unterstützung, 3, 5-mm-Audio-Video-Buchse, eine Kamera-Schnittstelle und Display-Schnittstelle. Die Grafikverarbeitungseinheit ist Videocore IV 3D. Wenn Sie mich fragen, ist dies mehr als ausreichend, um eine Linux-Distribution darin auszuführen.
Wenn Sie das gesamte Kit erwerben, wird standardmäßig eine microSD-Karte der Klasse 10 mitgeliefert, auf der NOOBS vorinstalliert ist. Mit noobs können Sie das darin enthaltene Raspbian-Betriebssystem installieren. Soweit ich versucht habe, können Sie fast jedes Betriebssystem einschließlich Android KitKat installieren. Es gibt jedoch auch andere Mikrocomputer, aber ich bevorzuge Himbeere über alles. Sobald Raspbian installiert ist, können Sie Python starten, das wieder standardmäßig installiert ist, und mit den GPIO-Pins und ein paar LEDs herumspielen. Weitere Informationen finden Sie auf der offiziellen Seite von GitHub und Raspberry Pi unter www.raspberrypi.org. Dort finden Sie Blogs, Mechatronik-Projekte und Updates.
Ich denke, das wäre der Einstieg in die Grundlagen der Mechatronik. Der Vorstellungskraft sind keine Grenzen gesetzt, was man mit diesen Dingen alles anstellen kann. Wenn Sie sich ein Bild von diesen Dingen gemacht haben, empfehle ich Ihnen, sich das Arduino-Board anzusehen, was auch ziemlich lustig ist, wenn Sie planen, Mechatronik-Projekte und Robotik in dieses einzubeziehen.
Erste Bildquelle: pixabay.com
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