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Sören Götz/Reiner Mende

Messen, Steuern, Regeln

mit Delphi Objektorientierte Programmierung realer Objekte

Mit 100 Abbildungen

Franzis

Inhalt

1 Einleitung 11

2 Objektorientierte Programmierung OOP1 14 2.1 Begriffsklärung 14 2.1.1 Objekte 14 2.1.2 Klassen 15 2.1.3 Instanzen 17 2.1.4 Botschaften 18 2.2 Ein erstes MSR-Objekt als Konsolenanwendung 18 2.2.1 Dr Anwendungsassistent 18 2.2.2 Projekteinstellungen 20 2.2.3 Quelltext vervollständigen 20 2.2.4 Programm testen 23 2.2.5 Erläuterungen zum Programm 24 2.3 Zusammenfassung 27 2.4 Zweites MSR-Projekt: Eingabe-Ausgabe 27 2.4.1 Geplanter Programmablauf 27 2.4.2 Ausgabe am Bildschirm, Eingabe über die Tastatur 28 2.4.3 Die Konsolen-Anwendung Eingabe-Ausgabe 29

3 Windows-Programmierung 31 3.1 Windows-Programmierung mit API 31 3.1.1 Ereignissteuerung unter Windows 32 3.1.2 Zweites MSR-Projekt: Auswahl als Windows-API-Programm 34 3.2 Die Windows-Programmierung mit VCL 38 3.2.1 Visuelle Objekte 39 3.2.2 Zweites MSR-Projekt: Auswahl als VCL-Programm 42

4 Dialoge 45 4.1 Die erste Delphi-Anwendung: Dialogfeld 46 4.1.1 Programmgerüst 46 4.1.2 Hinzufügen weiterer Klassen und Dateien 47 4.1.3 Gestaltung der Benutzeroberfläche 47 4.1.4 Verknüpfung der Oberflächenelemente mit dem Programm 50

о Inhalt

4.1.5 Testen des Dialogs 55 4.1.6 Zusammenfassung 55 4.2 Einschub: Schleifen 57 4.2.1 Zählschleife 57 4.2.2 (Nicht)Abweisende Schleife 58 4.3 Weitere einfache Dialoge 58 4.3.1 Schrittmotor-Steuerung 1 59 4.3.2 Schrittmotor-Steuerung 2 60 4.3.3 Timer-Ereignisse 62

5 Klassenstruktur, Vererbung OOP2 67 5.1 Beschreibung von Klassen 67 5.2 Die Hardware-Klassen 68 5.2.1 TEpp 68 5.2.2 TI2c 69 5.2.3 TErr 71 5.3 Die abstrakte PC-Geräte-Klasse TI2cic 71 5.4 Vererbung 1 71 5.4.1 Tloexp 72 5.4.2 TAdda 74 5.5 Anwendung der Klassen 77

6 Vererbung 2 78 6.1 Entwurf einer eigenen Klasse: TTf 78 6.1.1 Die Eigenschaftendes neuen Geräts 78 6.1.2 Neue Klasse einfügen 79 6.2 Anwendung der neuen Klasse TTf 83

7 Komplexere Beispiele 86 7.1 ScanBus 86 7.2 PCF8574 87 7.3 Schrittmotor 87 7.4 Kennlinienschreiber 88 7.5 Oszilloskop 89

8 Das Interface EPP Ж PC-Bus 91 8.1 Die Druckerschnittstelle im EPP-Modus 91 8.1.1 Anschlüsse, Adressen und Register 92 8.1.2 Kommunikation über den EPP 93 8.2 Der PC-Bus Controller PCF 8584 96 8.2.1 Anschlüsse und Register 96

Inhalt 9

8.2.2 Kommunikation mit dem Controller (8-Bit-Seite) 98 8.3 Die Schnittstellen-Karte EPP^EPC-Bus 104

9 Der PC-Bus 107 9.1 Kommunikationsprotokoll des PC-Bus 108 9.1.1 Die Rollenverteilung 108 9.1.2 Der Aufbau einer PC-Botschaft 109 9.1.3 Kommunikation in Delphi 112 9.2 Der PC-Bus-Controller 115 9.2.1 Die Register 115 9.2.2 Das Daten-Schieberegister SO 115 9.3 Die Software für den Controller 120

10 Der IO-Expander 133 10.1 Aufbau und Funktion 133 10.1.1 Schreibsequenz 134 10.1.2 Lesesequenz 134 10.2 Die IO-Expander-Karte 135 10.3 Eine einfache Anwendung: LED-Ansteuerung 137 10.4 Programm zur LED-Ansteuerung 138 10.5 Schrittmotoren 139 10.5.1 Aufbau eines Schrittmotors 140 10.5.2 Modell eines Schrittmotors 141 10.5.3 Treiberplatine für Schrittmotoren 142 10.5.4 Ansteuerung in Delphi 143

11 Der AD-DA-Wandler 146 11.1 Begriffsklärung analog - digital 146 11.2 Funktionsweise eines Digital-Analog-Wandlers 147 11.2.1 DAW durch Addition von Strömen 147 11.2.2 DAW mit einem R-2R-Netzwerk 148 11.2.3 DAW im PCF 8591 151 11.3 Anwendung von DA-Wandlern 152 11.3.1 Ansteuerung des DA-Wandlers in Delphi 153 11.4 Funktionsweise von Analog-Digital-Wandlern 155 11.5 Die AD-DA-Wandler-Karte 158 11.5.1 Konfiguration des AD-DA-Wandlers 159 11.5.2 Ansteuerung der AD-DA-Wandler-Karte in Delphi 159

12 Messverstärker 162 12.1 Auswahl des Messbereichs 162

10 Inhalt

12.2 Arbeitsweise von Operationsverstärkern 164 12.2.1 Der invertierende Operationsverstärker 165 12.2.2 Der nichtinvertierende Operationsverstärker 166 12.3 OPV-Dimensionierung für den Temperaturfühler KTY 10 169 12.3.1 Kennlinie des Temperaturfühlers 170 12.3.2 Berechnung der Widerstände Rl, R2 und R3 173 12.3.3 Auswertung der Messergebnisse 177 12.4 OPV-Dimensionierung für den Luftdrucksensor 179 12.4.1 Kennlinie des Luftdrucksensors MPXS 4100 А 179 12.4.2 Berechnung der Widerstände 180 12.4.3 Auswertung der Messungen 181 12.5 Die OPV- Platine 182

13 Datenlogger 185 13.1 Das Entwicklungsboard DS 1616 К 185 13.2 Anschluss des Messverstärkers 186 13.3 Datenerfassung 187

14 Installation der Begleit-CD 189 14.1 Die Begleit-CD 189 14.2 Installation der CD unter Windows 95 & 98 190 14.3 Installation der CD unter Windows NT 4.0 190 14.4 Konfiguration von Borland Delphi 191 14.5 Die Verzeichnis struktur der Begleit-CD 192

15 Anhang 194 15.1 Hardware 194 15.1.1 Eigene Herstellung 194 15.1.2 Fertige Leiterplatten 194 15.1.3 Bauteile 194 15.1.4 Interface 195 15.1.5 AD/DA-Wandler und IO-Expander 196 15.1.6 Treiber und OPV 198 Literatur 200

Sachverzeichnis 201