Author Archives: profhof

Bewegungssensor-Steuerung

Ein PIR Sensor ist ein passiver Sensor (PIR = Passive InfraRed), der häufig in Bewegungsmeldern zum Einsatz kommt. Die gängigen PIR Module sind am Arduino sehr einfach aufgebaut und verfügen über 2 Pins für die Stromversorgung (+5V, GND) und ein Statuspin, das bei erkannter Bewegung auf HIGH gesetzt wird. Einige der PIR Sensor-Module sind zusätzlich noch… Read More »

Axiome

Ein Axiom bezeichnet einen Grundsatz, der keines Beweises bedarf. Darauf aufbauend lässt sich eine Orientierung innerhalb eines Wissenschaftsbereichs herstellen. Diese Orientierung entsteht durch Deduzierung von Aussagen. Die bekanntesten Axiome stammen aus den Anfängen der Wissenschaft. Die Axiome von Euklid beispielsweise kennen wir alle aus dem Geometrie Unterricht in der Schule: Was keine Teile hat, ist… Read More »

Die Mathematik hinter Google

Sicher haben sich viele im Mathe-Unterricht immer wieder die Frage gestellt, wo man das Ganze den irgendwann einmal brauchen wird. Die Antwort der meisten Lehrer, das das wichtig für´s Leben sein soll hat wohl die wenigsten zufrieden gestellt. Hier soll nun ein Beispiel vorgestellt werden, wozu Matrizen und Eigenwerte in Zusammenhang mit dem Internet und… Read More »

Temperatur-Messung mit dem DS18B20

Für das Messen von Temperaturen findet man verschiedenste Sensoren. In diesem Beitrag soll der Sensor DS18B20 zum Einsatz kommen. Diesen Sensor gibt es auch in einer wasserdichten Ausführung, die im folgenden an ein Arduino Board angeschlossen werden soll. Dabei handelt es sich um einen sehr präzisen Sensor, der im Bereich von -55°C bis +125°C mit… Read More »

Neue Hardware: M5 Stack

Die chinesische Firma Espressif Systems hat mit dem M5 Stack eine beeindruckende Harwareplattform auf den Markt gebracht. Sie bietet neben einem integrierten LCD, Wifi, ESP32 Modul auch die einfache Programmierung über die Arduino IDE. Eine ausführliche Beschreibung findet man unter http://www.m5stack.com Die Installation auf dem MAC benötigt aber einige Zeit, da man neben der Anleitung (die sich… Read More »

Autonomes Fahren

Längst ist die Idee autonom fahrender Fahrzeuge keine Zukunftsvision mehr. Immer mehr Hersteller integrieren Technologien in ihre Fahrzeuge, mit deren Hilfe die Idee eines selbstständig fahrenden Automobils Wirklichkeit wird. Man unterscheidet dabei folgende Stufen der Autonomie: Level 0: „Driver only“, der Fahrer fährt selbst (lenkt, gibt Gas, bremst, etc.) Level 1: Fahrerassistenz. Bestimmte Assistenzsysteme helfen… Read More »

Zurück zu Füller, Tinte und Papier

Ein Plädoyer für das altmodische Schreiben mit dem Füller Heutige Kommunikation erfolgt überwiegend digital. Ob als E-Mail, als Post, als Blog oder als einfache SMS. Nie war es einfacher Informationen untereinander auszutauschen. Bevorzugtes Instrument zum Schreiben ist die Tastatur in ihren unterschiedlichsten Erscheinungsformen. Die Handschrift gerät dabei immer mehr in Vergessenheit. Es lohnt sich aber… Read More »

Gedanken über Innovationen…

(Gedanken und Zitate aus und nach einem Vortrag von Gunter Dueck) Innovationen möchten alle! Ideen liegen ja quasi überall herum, sie werden vor jedem Kaffeeautomaten diskutiert, in jedem Strategie Meeting verlangt… Aber warum ist ihre Umsetzung so schwer? Ein Grund: Man braucht sehr viel Energie und Einfühlungsvermögen für Innovationen, weil die sich ja erst durchsetzen… Read More »

Drehungen

In der Mathematik versteht man unter einer Drehung eine spezielle Abbildung um einen Fixpunkt, der alle Abstände gleich (invarianz) lässt. Es geht also mit anderen Worten darum, einen Punkt um einen Feinen bestimmten Winkel ∂ um einen Fixpunkt (z.B. den Ursprung) zu drehen. Mathematisch kann das beispielsweise über Matrizen und Vektor-Operationenbeschrieben werden. Hierzu wird im… Read More »

Zahlensysteme

Zahlen werden in sogenannten Zahlensystemen dargestellt. Die Zahlen werden dabei nach bestimmten Regeln als Folge von Ziffern bzw. Zeichen dargestellt.  Üblicherweise gehen wir vom Dezimalsystem aus, wenn wir von Zahlen sprechen. Es gibt aber angefangen von kleinsten Zahlensystem, dem dualen System beliebig viele Zahlensysteme, die alle nach dem gleichen Prinzip aufgebaut sind. Jede Zahl besteht darin… Read More »

Maker´s und die Maker-Bewegung

Der Autor Chris Anderson stellt in seinem interessanten Buch “Maker´s” die spannende Frage: “Was passiert, wenn die Web-Generation sich der realen Welt zu wendet?” Die Antwort ist sehr einfach: es entsteht eine neue Bewegung, die sogenannte Maker-Bewegung. Die Bastler der Vergangenheit, die zurückgezogen in ihren Werkstätten an der Umsetzung ihrer Ideen arbeiteten sehen heute ganz… Read More »

Arduino-basierter DDS Signal-Generator

Mit Hilfe des AD9850 DDS Signalgenerator Bausteins lässt sich zusammen mit einem Arduino ein kostengünstiger Signalgenerator aufbauen. Der Generator liefert Rechtecksignale und Sinussignale von 0 bis 40 MHz und wird über einen Microcontroler angesteuert. Das Sinussignal ist in digitaler Form auf dem Chip hinterlegt und wird über einen schnellen 10-bit DA-Wandler kontinuierlich ausgegeben. Rechtecksignale können bis zu… Read More »

Formale Sprachen

Eine formale Sprache ist eine abstrakte Sprache, bei der im Unterschied zu konkreten Sprachen oft nicht die Kommunikation im Vordergrund steht, sondern die mathematische Verwendung. Vor allem in der Informatik spielen formale Sprachen, zur Beschreibung von Softwaresystemen eine wichtige Rolle. Der Aufbau einer formalen Sprache ist dem Aufbau einer natürlichen Sprache nicht unähnlich, hat aber… Read More »

Pull-Up und Pull-Down Widerstände

Um an einem elektrischen Eingang ein definiertes Signal zu erhalten, werden üblicherweise sogenannte Pull-Up bzw. Pull-Down Widerstände verwendet. Die Funktion lässt sich aus den Bezeichnungen ableiten: Ein Pull_Up-Widerstand zieht also etwas hinauf und ein Pull_Down-Widerstand zieht etwas hinunter. Eine Pull_Up-Widerstand-Schaltung sorgt dafür, dass die elektrische Spannung hinauf bis zum Betriebsspannungswert +Ub (Vcc) gezogen wird. Die Pull_Down-Widerstands-Schaltung zieht… Read More »

Logistische Gleichung

Die logistische Gleichung ist eine gewöhnliche, nichtlineare Differentialgleichung mit deren Hilfe das Wachstums einer Population beschrieben werden kann. Die Gleichung basiert auf folgenden Überlegungen: Ausgangsgröße ist eine bestimmte Population . Jedes Mitglied dieser Population vermehrt sich mit einer bestimmten Wachstumsrate , dann berechnet sich die Folge-Population über folgende Beziehung:     Um nun die Anzahl… Read More »

Encoder mit dem Arduino auslesen

Encoder sind  Drehwinkel-Sensoren. Encoder haben keinen Start- oder Endpunkt. Man kann ihn daher endlos in beide Richtungen drehen.  Die Absolute Positionsabfrage ist damit nicht möglich, da der Encoder ja keine feste Positionen hat. Stattdessen gibt er bei jeder Drehung einen Impuls ab. Da die Kontakte versetzt angeordnet sind, kann man an der Reihenfolge der Signale erkennen… Read More »

Vollkommene Zahlen

Vollkommene Zahlen sind diejenigen positiven ganzen Zahlen, die mit der Summe ihrer echten Teiler übereinstimmen. Echte Teiler einer Zahl sind alle Teiler ohne die Zahl selbst. D.h. die Teiler der Zahl 6 sind {1,2,3,6}, die Menge der echten Teiler ist {1,2,3}. Bildet man die Summe der echten Teiler und stimmt sie mit der Zahl überein… Read More »

Leo im Herbst 2017

Leo ist mittlerweile ein sehr stattlicher Rüde geworden. Er wiegt 33kg und hat 63cm Schulterhöhe. Er ist sehr lernbegierig, will arbeiten, suchen, bringen, helfen wo immer es geht. Und er ist nach wie vor sehr interessiert an Menschen. Vor allem Frauen haben es ihm angetan und auch umgekehrt. Kaum eine Frau, der wir begegnen, kann… Read More »

Category: Leo

Die Legendre Transformation

Die Legendre-Transformation ist eine Berührungstransformation, mit dem Ziel die Abhängigkeit einer Funktion f(x) von der Variablen x durch eine Transformation der Variablen x in eine andere Variable u zu verändern. Beispielsweise kommen in der Physik oft Funktionen vor, die von Variablen abhängig sind, deren Wert nicht direkt bestimmt werden kann. In diesen Fällen kann es zweckmässig sein, diese… Read More »

Kapazitätsmessung mit dem Arduino

Die Idee des Meß-Prinzips besteht darin, ein präzises Monoflop 74HC4538E zu verwenden, um einen Impuls zu erzeugen, der direkt von der Kapazität des zu messenden Kondensators abhängt. Die Impulslänge wird dann über den Arduino gemessen und über die Formel T = R*C kann dann bei bekanntem T und R die Kapazität C gemessen werden. Zum… Read More »

Pulsweitenmodulation (PWM)

Bei der Pulsweitenmodulation (engl. Pulse Width Modulation, abgekürzt PWM) wird das Verhältnis zwischen der Einschaltzeit und Periodendauer eines Rechtecksignals bei fester Grundfrequenz variiert. Dazu nimmt man ein Rechtecksignal mit einer festen Frequenz und variiert die Breite der jeweiligen Pulse. Den Abstand zweier aufeinander folgender Pulse bezeichnet man als Periodendauer, die Breite des aktiven Pulses (T1) als… Read More »

Über die Wärmeleitgleichung…

Unter Wärmeleitung  wird in der Physik der Wärmefluss in einem Feststoff oder einem ruhenden Fluid infolge eines Temperaturunterschiedes verstanden. Wärme fließt dabei – gemäß dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik – immer nur in Richtung der geringeren Temperatur. Es gilt der Energieerhaltungssatz. Die durch Wärmeleitung übertragene Wärmeleistung in der Einheit Watt (W) wird durch das Fouriersche… Read More »

Form und Funktion = Design

Design ist die präzise Auseinandersetzung mit einer Problemstellung und die Gestaltung einer Lösung in Form eines Objektes. Oder kurz gesagt: Design ist Formgebung mit Funktion. Gutes Design ist ästhetisch, innovativ, unaufdringlich, langlebig und noch vieles mehr. Es ist kein Geheimnis, dass sich Apples Design-Chef Jony Ive bei der Gestaltung des iPhones maßgeblich von Dieter Rams hat… Read More »

LaTeX Tipps

In diesem Beitrag sollen Tipps zum Thema LaTeX Textsatz zusammen gestellt werden. Dies soll allerdings keine systematische Anleitung darstellen, sondern nur interessante Möglichkeiten aufzeigen. Interessante Pakete \usepackage{paralist} Das Paralist Paket bietet eine Erweiterung beziehungsweise eine Modifikation der bereits bestehenden Listenumgebungen an. So ist es nun wesentlich einfacher die Zähler der enumerate Umgebung zu verändern. Auch… Read More »