Was ist ein Mikrocontroller?
Schrack for Students
https://www.youtube.com/watch?v=gb2ziWPCSvc

Transkript (automatisch erstellt)

0:00 Hi, ich bin's. Der Ivan von Schrack for Students.
0:04 Heute erklär ich euch, was ein Mikrocontroller ist und welche Verwendungszwecke er hat.
0:16 Ein Mikrocontroller ist im Wesentlichen ein kleiner Computer auf einem einzigen Chip.
0:21 Er enthält einen Prozessor, Speicher und Ein und Ausgabeschnittstellen, Die es ihm ermöglichen, Aufgaben zu steuern, zu messen und zu kommunizieren.
0:30 Mikrocontroller finden sich in vielen Alltagsgeräten, wie zum Beispiel in Haushaltsgeräten,
0:35 Automobilen, medizinischen Geräten und sogar in Spielzeug. Man unterscheidet zwischen Mikrocontroller und Mikroprozessoren.
0:43 Die Hauptunterschiede liegen dabei darin, dass ein Mikrocontroller kein Betriebssystem hat.
0:48 Mit langsamen Rechentakt arbeitet und stärker auf der Platine integriert ist. Eines der bekanntesten Beispiele für einen Mikrocontroller ist der Arduino,
0:57 den es in vielen verschiedenen Ausführungen gibt. Ein Beispiel für ein Mikroprozessor ist zum Beispiel
1:03 der Raspberry PI. Was sind die Bestandteile eines Mkrocontrollers?
1:09 Die wichtigsten Bestandteile eines Mikrocontrollers sind die CPU. Das steht für Central Processing Unit, der Speicher, bestehend aus Rom.
1:18 Das steht für Read Only Memory und RAM. Das steht für Random Access Memory, Ein und Ausgang Ports.
1:25 Analog Digital Wandler und Digital Analogwandler. Verschiedene Kommunikationsschnittstellen sowie ein Oszillator,
1:33 der oft als Clock bezeichnet wird und für die Synchronisation des Mikrocontroller sorgt.
1:39 Jetzt werde ich ein bisschen genauer auf die einzelnen Bestandteile eingehen.
1:43 Die CPU oder Central Processing Unit ist das Gehirn des Microcontrollers. Sie führt die Anweisungen des Programms aus, das im Speicher gespeichert ist.
1:52 Die CPU verarbeitet Daten und führt Operationen wie das Addieren, Subtrahieren, Vergleichen und logische Operationen aus.
1:59 Ein Mikrocontroller hat oft eine einfache CPU, die speziell für Aufgaben entwickelt wurde, die keine hohe Rechenleistung erfordern.
2:07 Häufig verwendet man eine 8 Bit oder 32 Bit Architektur. Der Hauptunterschied zwischen diesen Architekturen liegt in der Datenmenge,
2:16 die Sie in einem einzelnen Schritt verarbeiten können. Kommen wir nun zum Speicher der RAM.
2:22 Das ist der flüchtige Speicher, der während der Ausführung eines Programms verwendet wird,
2:26 um temporäre Daten wie Variablen oder Zwischenergebnisse zu speichern. Wenn der Mikrocontroller ausgeschaltet wird, gehen die Daten im RAM verloren.
2:36 Der ROM Hier wird der Programmcode gespeichert. Im ROM werden Programme abgelegt, die nicht verändert werden sollen.
2:44 Kommen wir nun zu den Ein und Ausgangs Ports. Hier werden Daten wie zum Beispiel Messwerte eingelesen
2:50 oder externe Aktoren angesteuert. Generell haben viele Mikrocontroller Ports,
2:55 welche nur digitale Signale schalten können und auch Ports, welche analoge Signale mit hoher Auflösung einlesen können.
3:03 Der Analog Digital Wandler und der Digital Analog Wandler. Diese dienen dazu, analoge Signale einzulesen und zu digitalisieren
3:10 sowie um aus digital berechneten Werten wieder ein analoges Signal ausgeben zu können.
3:16 Um mehr darüber zu erfahren, wie alle ADCs funktionieren, schaut euch gerne unser Video dazu an!
3:22 Ein Mikrocontroller kann außerdem über verschiedene Kommunikationsschnittstellen mit anderen Geräten kommunizieren.
3:29 Der Taktgeber, oft auch einfach als Clock bezeichnet, ist das Bauteil, das den Mikrocontroller synchronisiert.
3:36 Er sorgt dafür, dass alle Teile des Mikrocontroller im gleichen Rhythmus arbeiten.
3:40 Die Taktrate wird in Hertz gemessen und gibt an, wie viele Befehle der Mikrocontroller pro Sekunde ausführen kann.
3:47 Ein schnellerer Taktgeber bedeutet eine schnellere Ausführung der Programme, erfordert aber auch mehr Energie.
3:55 Kommen wir nun zu den Verwendungen von Mikrocontroller.
3:59 Mikrocontroller verwendet man vor allem dann, wenn Sensoren ausgelesen werden müssen
4:04 und mit der erhaltenen Information ein anderes Gerät, wie zum Beispiel eine LED oder ein Display angesteuert werden.
4:12 Sie sind die Kernkomponenten von Geräten wie Waschmaschinen, Fernbedienungen, Thermostaten, 3D Druckern und sogar in modernen Autos.
4:20 In der Welt der Internet of Things ermöglichen Sie die Vernetzung von Geräten,
4:25 so dass sie miteinander kommunizieren und Daten austauschen können. Beispielsweise können Sensoren in Smartphones
4:32 Licht, Temperatur oder Bewegungen erfassen und der Mikrocontroller steuert dann das entsprechende System wie Heizung, Beleuchtung oder Sicherheitstechnik.
4:43 So, das war's mit unserem Video über den Mikrocontroller und dessen Bestandteile. Ich hoffe, ihr habt etwas dabei gelernt.
4:50 Hier findet ihr noch ein Video über Platinen, Design und ein Video über Dioden.
4:55 Wenn euch das Video gefallen hat, könnt ihr gerne ein Like da lassen und den Kanal abonnieren.
4:59 Bis zum nächsten Mal.