Spielend leicht C mit LEGO Roboter lernen

Kategorie: Öffentlich

Programmierung des LEGO Mindstorms EV3 in Eclipse mit ANSI-C

 

Komplexe Inhalte spielerisch leicht und mit Spaß vermitteln. Das ist die Idee, die hinter dem Verbundpro-jekt EVELIN (www.evelinprojekt.de) steckt. EVELIN soll Methoden ermitteln, mit denen die komplexen Aufgaben des Software Engineering im Studium abgebildet werden können. Beim Erlernen der weit verbreiteten Programmiersprache C können Studierende in Aschaffenburg nun auf den LEGO Mindstorms Roboter zurückgreifen. Im Labor für Embedded Systems haben Professor Abke und sein Team eine Reihe von Software-Werkzeugen entwickelt, die die Ansteuerung der Roboter über C ermöglicht.

Software Engineering ist die Teildisziplin der Informatik, die sich mit der systematischen Entwicklung komplexer Softwaresysteme befasst. Vorbereitend auf die im vierten Semester des Studiengangs Mechatronik stattfindenden Veranstaltung Software Engineering, sollen die benötigten Grundlagen in Informatik geschaffen werden. Dazu gehört auch das Erlernen der gängigen Programmiersprache C.

Zur Steigerung des Lernerfolges wurde ein neues Konzept entwickelt, welches den LEGO Mindstorms EV3-Roboter integriert. Der Roboter stellt ein typisches mechatronisches System mit Sensoren und Motoren dar. Über ein Programm können die Werte der Sensoren ausgelesen und die Motoren angesteuert werden.

Um den LEGO-Roboter in die Lehre integrieren zu können, wurde eine spezielle Werkzeugkette (Toolchain) konzipiert. Diese ermöglicht nun die Programmierung des Roboters in C mit der weit verbreiteten Entwick-lungsumgebung Eclipse. Drei verschiedene Komponenten – ein Eclipse Plug-in, das Application Programming Interface (API) und einen Uploader – haben die Aschaffenburger Wissenschaftler entwickelt. Das Plug-in wird in Eclipse eingebunden und ist das Interface für die Erstellung neuer Programmierprojekte. Es stellt zudem ein Template mit einem einfachen Programmbeispiel zur Verfügung. Durch die API werden alle für die Programmierung wichtigen Funktionen des Roboters zur Verfügung gestellt. Der Uploader ermöglicht schließlich die Übertragung des Programmes vom PC auf den Roboter mittels USB, Bluetooth oder Wi-Fi. Ergänzt wird das System durch einen Cross-Compiler zur Erstellung der ausführbaren Dateien.


Details der Toolchain wurden einem internationalen Publikum auf der IEEE-Konferenz EDUCON 2016 (Link) und der DeLFI 2016 (Link) vorgestellt.

Die Toolchain und technische Details incl. Source Code finden Sie unter:
www.h-ab.de/c4ev3