Projekt 20b: Smarte Tischleuchte - Versionsgeschichte

Ulrich Schneider: /* I-Regler */

2020-09-29T10:18:37Z

I-Regler

← Nächstältere Version		Version vom 29. September 2020, 12:18 Uhr
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	===== I-Regler =====		===== I-Regler =====
	Ein integrierender Regler summiert die Regelabweichung über die Zeit auf und multipliziert das daraus entstehende Integral mit dem Faktor KI. Je länger also die Regelabweichung besteht, desto größer wird die Stellgröße. Er ist langsam im Vergleich zu anderen Reglern, ermöglicht es aber, Abweichungen vollständig zu eliminieren. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a (t)=K_I* \int_{}^{} x_e dt </math>		Ein integrierender Regler summiert die Regelabweichung über die Zeit auf und multipliziert das daraus entstehende Integral mit dem Faktor KI. Je länger also die Regelabweichung besteht, desto größer wird die Stellgröße. Er ist langsam im Vergleich zu anderen Reglern, ermöglicht es aber, Abweichungen vollständig zu eliminieren. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a (t)=K_I\cdot \int_{}^{} x_e dt </math>
	<br/>		<br/>

	===== PI-Regler=====		===== PI-Regler=====
	Der PI-Regler kombiniert den P- mit dem I-Regler und somit deren Vorteile. Daher reagiert er schnell auf Änderungen und kann diese exakt ausregeln. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a=K_Px_e+K_I\int_{}^{} x_e dt</math>		Der PI-Regler kombiniert den P- mit dem I-Regler und somit deren Vorteile. Daher reagiert er schnell auf Änderungen und kann diese exakt ausregeln. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a=K_Px_e+K_I\int_{}^{} x_e dt</math>

Ulrich Schneider: /* P-Regler */

2020-09-29T10:18:19Z

P-Regler

← Nächstältere Version		Version vom 29. September 2020, 12:18 Uhr
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	<br/>		<br/>
	===== P-Regler =====		===== P-Regler =====
	Ein proportionalwirkender Regler multipliziert die Regelabweichung mit einem Verstärkungsfaktor KP. Das Ergebnis wird dabei unverzögert weitergegeben. Der Regler ist mittelschnell. Er gleicht keine Regelabweichungen aus. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a (t)=K_P \cdot *x_e</math>		Ein proportionalwirkender Regler multipliziert die Regelabweichung mit einem Verstärkungsfaktor KP. Das Ergebnis wird dabei unverzögert weitergegeben. Der Regler ist mittelschnell. Er gleicht keine Regelabweichungen aus. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a (t)=K_P \cdot x_e</math>
	<br/>		<br/>

Ulrich Schneider: /* P-Regler */

2020-09-29T10:18:07Z

P-Regler

← Nächstältere Version		Version vom 29. September 2020, 12:18 Uhr
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	===== P-Regler =====		===== P-Regler =====
	Ein proportionalwirkender Regler multipliziert die Regelabweichung mit einem Verstärkungsfaktor KP. Das Ergebnis wird dabei unverzögert weitergegeben. Der Regler ist mittelschnell. Er gleicht keine Regelabweichungen aus. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a (t)=K_P/cdot*x_e</math>		Ein proportionalwirkender Regler multipliziert die Regelabweichung mit einem Verstärkungsfaktor KP. Das Ergebnis wird dabei unverzögert weitergegeben. Der Regler ist mittelschnell. Er gleicht keine Regelabweichungen aus. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a (t)=K_P \cdot *x_e</math>
	<br/>		<br/>

Ulrich Schneider: /* P-Regler */

2020-09-29T10:15:16Z

P-Regler

← Nächstältere Version		Version vom 29. September 2020, 12:15 Uhr
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	===== P-Regler =====		===== P-Regler =====
	Ein proportionalwirkender Regler multipliziert die Regelabweichung mit einem Verstärkungsfaktor KP. Das Ergebnis wird dabei unverzögert weitergegeben. Der Regler ist mittelschnell. Er gleicht keine Regelabweichungen aus. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a (t)=K_P*x_e</math>		Ein proportionalwirkender Regler multipliziert die Regelabweichung mit einem Verstärkungsfaktor KP. Das Ergebnis wird dabei unverzögert weitergegeben. Der Regler ist mittelschnell. Er gleicht keine Regelabweichungen aus. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a (t)=K_P/cdot*x_e</math>
	<br/>		<br/>

	===== I-Regler =====		===== I-Regler =====
	Ein integrierender Regler summiert die Regelabweichung über die Zeit auf und multipliziert das daraus entstehende Integral mit dem Faktor KI. Je länger also die Regelabweichung besteht, desto größer wird die Stellgröße. Er ist langsam im Vergleich zu anderen Reglern, ermöglicht es aber, Abweichungen vollständig zu eliminieren. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a (t)=K_I* \int_{}^{} x_e dt </math>		Ein integrierender Regler summiert die Regelabweichung über die Zeit auf und multipliziert das daraus entstehende Integral mit dem Faktor KI. Je länger also die Regelabweichung besteht, desto größer wird die Stellgröße. Er ist langsam im Vergleich zu anderen Reglern, ermöglicht es aber, Abweichungen vollständig zu eliminieren. Die Reglergleichung lautet: <math>x_a (t)=K_I* \int_{}^{} x_e dt </math>

Felix Bruchhage: /* Lessons Learned */

2019-01-17T14:21:37Z

Lessons Learned

← Nächstältere Version		Version vom 17. Januar 2019, 16:21 Uhr
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	=== Lessons Learned ===		=== Lessons Learned ===

			Zum einen konnten wir durch das Projekt verschiedene Studieninhalte verfestigen und praktische Bezüge dazu herstellen. Dazu zählen:
			*Planung eines Projektes unter Verwendung geeigneter Projektmanagementmethoden
			*Konstruktion einer Baugruppe in Solid Works mit Beachtung der Toleranzen und der Genauigkeit des Fertigungsverfahrens des Sinterns
			*Vertiefung des Schaltungsentwurfes mit Multisim
			*Effiziente Programmierung von Microcontrollern
			*Programmierung einer Windows Applikation
			*Auswahl geeigneter Sensoren für den Anwendungsfall
			*Entwickeln eines Reglers <br><br>
			Da in der Realität nicht alles so funktioniert wie in der Theorie, kamen Komplikationen auf:
			*Die Auslegung des Reglers war eine Herausforderung, da die benötigten Inhalte in der Veranstaltung Mess- und Regelungstechnik in der Mitte des Semesters noch nicht gelehrt wurden.
			*Die Positionierung des Lux-Sensors hätte zuvor gründlicher durchdacht werden sollen.
			*Die Programmierung in Simulink war nicht möglich, da eine Bibliothek zur Ansteuerung der LEDs fehlte und die Entwicklung einer eigenen Bibliothek den Zeitrahmen ausgelastet hätte.
			*In der Windows Applikation können die Farben und die Beleuchtungsstärke nicht unmittelbar beim Ziehen des Schiebereglers an die Leuchte gesendet werden. <br><br>
			Verbesserungspotential:
			*Wahl von LEDs, die für die Schreibtischplatzbeleuchtung besser geeignet sind (höhere Beleuchtungsstärke, angenehme Lichtfarbe)
			*Drahtlose Verbindung zum Computer statt USB

	== Projektunterlagen ==		== Projektunterlagen ==

Felix Bruchhage: /* Konstruktion und Bau des Leuchtengehäuses */

2019-01-15T12:30:22Z

Konstruktion und Bau des Leuchtengehäuses

← Nächstältere Version		Version vom 15. Januar 2019, 14:30 Uhr
Zeile 157:		Zeile 157:
	Die untere Säule wird ebenfalls über eine Schraubverbindung mit dem Fuß verbunden. Dabei wird die Säule zusätzlich durch einen Durchbruch im Fuß geführt, um weitere Biegebelastungen abfangen zu können und die Schraubverbindungen zu entlasten.<br/>		Die untere Säule wird ebenfalls über eine Schraubverbindung mit dem Fuß verbunden. Dabei wird die Säule zusätzlich durch einen Durchbruch im Fuß geführt, um weitere Biegebelastungen abfangen zu können und die Schraubverbindungen zu entlasten.<br/>
	Der Fuß wurde weiterhin so ausgelegt, dass genügend Platz für alle benötigten Komponenten und die Platine vorhanden ist. Außerdem wird durch seine Größe ein Kippen der Leuchte verhindert.<br/>		Der Fuß wurde weiterhin so ausgelegt, dass genügend Platz für alle benötigten Komponenten und die Platine vorhanden ist. Außerdem wird durch seine Größe ein Kippen der Leuchte verhindert.<br/>
	Nachdem alle CAD-Teile erstellt wurden, konnte mit diesen Daten der Laser-Sinterprozess bei ~~einer~~ externen ~~Firma~~ gestartet werden. Der nachträgliche Zusammenbau der Teile konnte aufgrund der hohen Maßgenauigkeit des Fertigungsverfahren problemlos erfolgen.		Nachdem alle CAD-Teile erstellt wurden, konnte mit diesen Daten der Laser-Sinterprozess bei einem externen Unternehmen gestartet werden. Der nachträgliche Zusammenbau der Teile konnte aufgrund der hohen Maßgenauigkeit des Fertigungsverfahren problemlos erfolgen.
	<br/>		<br/>
	<br/>		<br/>

Felix Bruchhage: /* Zusammenfassung */

2019-01-13T15:53:40Z

Zusammenfassung

← Nächstältere Version		Version vom 13. Januar 2019, 17:53 Uhr
Zeile 329:		Zeile 329:

	== Zusammenfassung ==		== Zusammenfassung ==
	Insgesamt sind wir stolz auf das Projektergebnis. Ein Projekt, was zunächst vermeintlich einfach schien, stellte sich im Endeffekt auch aufgrund der interdisziplinären Aufgabe als eine große Herausforderung heraus. <br>		Insgesamt sind wir stolz auf das Projektergebnis. Ein Projekt, was zunächst vermeintlich einfach schien, stellte sich im Endeffekt, auch aufgrund der interdisziplinären Aufgabe, als eine große Herausforderung heraus. <br>
	~~Durch die~~ Vielseitigkeit und ~~wegen~~ der etlichen Einzelaufgaben, war das Projektmanagement von großer Bedeutung. Durch die Kanban-Methode hatten beide Teammitglieder ~~immer~~ einen guten Überblick über die zu erledigenden Aufgaben und die ~~jeweiligen~~ Fristen. ~~Die Fristen~~ wurden ~~extra~~ sehr eng gesetzt, um möglichst früh im Semester mit der Projektdurchführung beginnen zu müssen ~~und nicht alle Tätigkeiten auf den letzten Drücker zu erledigen~~. So waren Verzögerungen z.B. durch Verspätungen der Bauteillieferungen oder bei der Fertigung des Leuchtengehäuses ~~weniger problematisch~~. Es war durch die gute Planung sogar möglich, das Projekt bereits Mitte Dezember ~~abzuschließen~~.<br>		Wegen der Vielseitigkeit und der etlichen Einzelaufgaben, war das Projektmanagement von großer Bedeutung. Durch die Kanban-Methode hatten beide Teammitglieder einen guten Überblick über die zu erledigenden Aufgaben und die Fristen. Diese wurden sehr eng gesetzt, um möglichst früh im Semester mit der Projektdurchführung beginnen zu müssen. So waren Verzögerungen, z.B. durch Verspätungen der Bauteillieferungen oder bei der Fertigung des Leuchtengehäuses, unproblematisch. Es war durch die gute Planung sogar möglich, das Projekt bereits Mitte Dezember abschließen zu können.<br>
	Es konnten viele Erfahrungen bei der mechanischen Konstruktion, der Programmierung von Microcontrollern und von Windows-Applikationen gewonnen werden. <br>		Es konnten viele Erfahrungen bei der mechanischen Konstruktion, der Programmierung von Microcontrollern und von Windows-Applikationen gewonnen werden. <br>
	Auch die theoretischen Lehrinhalte aus der Vorlesung Mess- und Regelungstechnik konnten teilweise in der Praxis angewendet werden. Jedoch war das aufgebaute System aus regelungstechnischer Sicht sehr komplex, sodass mehr Erfahrungen in diesem Gebiet hilfreich gewesen wären, um möglicherweise einen besseren Regler entwerfen zu können.		Auch die theoretischen Lehrinhalte aus der Vorlesung Mess- und Regelungstechnik konnten teilweise in der Praxis angewendet werden. Jedoch war das aufgebaute System aus regelungstechnischer Sicht sehr komplex, sodass mehr Erfahrungen in diesem Gebiet hilfreich gewesen wären, um möglicherweise einen besseren Regler entwerfen zu können.

Felix Bruchhage: /* Ergebnis */

2019-01-13T15:49:53Z

Ergebnis

← Nächstältere Version		Version vom 13. Januar 2019, 17:49 Uhr
Zeile 323:		Zeile 323:
	== Ergebnis ==		== Ergebnis ==

	Das Ergebnis ist eine voll funktionsfähige Leuchte, die alle Funktionen besitzt, die gefordert wurden. Auch die Kür, die Windows Applikation wurde erfolgreich implementiert.<br>		Das Ergebnis ist eine voll funktionsfähige Leuchte, die alle Funktionen besitzt, die gefordert wurden. Auch die Kür, die Windows Applikation, wurde erfolgreich implementiert.<br>
	Verbessern könnte man die Wahl der LEDs. ~~Dadurch~~, dass der genutzte LED-Streifen über 5V gespeist wird~~, erhält man keine große Beleuchtungsstärke auf dem Arbeitsplatz~~. Auch ~~dadurch, dass~~ RGB-LEDs ~~genutzt wurden,~~ ist ~~die Lichtfarbe wenig geeignet~~ für eine Arbeitsplatzbeleuchtung. Trotz vieler Versuche eine angenehme Lichtfarbe durch mischen der Rot-, Grün- und Blauanteile zu erzielen, gelang dies nicht oder die Beleuchtungsstärke wurde noch geringer.<br>		Verbessern könnte man die Wahl der LEDs. Zum einen wird eine geringe Beleuchtungsstärke auf dem Arbeitsplatz erzielt. Dies ist darauf zu führen, dass der genutzte LED-Streifen über 5V gespeist wird. Auch die Lichtfarbe der RGB-LEDs ist für eine Arbeitsplatzbeleuchtung wenig geeignet. Trotz vieler Versuche eine angenehme Lichtfarbe durch mischen der Rot-, Grün- und Blauanteile zu erzielen, gelang dies nicht oder die Beleuchtungsstärke wurde noch geringer.<br>
	Als Weiterentwicklung könnte man sich vorstellen andere LEDs mit einer größeren Lichtausbeute und ~~eine angenehmen~~ Lichtfarbe zu wählen. Dabei würde sich die Weiterentwicklung vor allem auf die Bestromung und Ansteuerung der LEDs über eine Pulsweitenmodulation beziehen. Auch die Wärmeabfuhr der leistungsstärkeren LEDs wäre eine Fragestellung.<br>		Als Weiterentwicklung könnte man sich vorstellen, andere LEDs mit einer größeren Lichtausbeute und einer angenehmeren Lichtfarbe zu wählen. Dabei würde sich die Weiterentwicklung vor allem auf die Bestromung und Ansteuerung der LEDs über eine Pulsweitenmodulation beziehen. Auch die Wärmeabfuhr der leistungsstärkeren LEDs wäre eine Fragestellung.<br>
	~~Außerdem wird~~ die Leuchte über ~~die Windows App~~ mit ~~einer USB-Verbindung zum~~ Computer ~~gesteuert. Dies könnte durch die Erweiterung der Leuchte mit einem Bluetooth-Modul erreicht werden~~.		Eine zusätzliche Erweiterungsmöglichkeit wäre die Verbindung der Leuchte über Bluetooth mit dem Computer.

	== Zusammenfassung ==		== Zusammenfassung ==

Felix Bruchhage: /* Programmierung der Windows Applikation */

2019-01-13T15:43:56Z

Programmierung der Windows Applikation

← Nächstältere Version		Version vom 13. Januar 2019, 17:43 Uhr
Zeile 295:		Zeile 295:

	Die Windows Applikation wurde mit Visual Studio programmiert.		Die Windows Applikation wurde mit Visual Studio programmiert.
	~~Sie ist so aufgebaut, dass~~ dem Nutzer zwei Fenster zur Verfügung ~~stehen~~. ~~Wird die~~ App ~~geöffnet~~, ~~öffnet sich~~ ein Fenster zur Verbindungseinstellung (s. Abb. 7). ~~Darin zeigt eine~~ Textbox alle verbundenen COM Ports, mit ~~Namen des~~ jeweiligen ~~Gerätes, an~~. Der ~~jeweilige~~ Port kann mit dem Dropdown Menü links neben der Textbox ausgewählt werden. Beim Drücken auf „Verbinden“ wird die Verbindung zur Leuchte hergestellt. Ist dies erfolgreich, ~~blinkt~~ die ~~Leuchte auf~~. Die anderen Steuerungsmöglichkeiten (Manuell und Automatik) werden deaktiviert, sodass nun nur noch eine Steuerung über die App möglich ist. Nun öffnet sich das eigentliche Steuerungsfenster (s. Abb. 8). <br/>		In der App stehen dem Nutzer zwei Fenster zur Verfügung. Beim Öffnen der App, erscheint ein Fenster zur Verbindungseinstellung (s. Abb. 7). In einer Textbox sind alle verbundenen COM Ports mit den jeweiligen Gerätenamen aufgelistet. Der gewünschte Port kann mit dem Dropdown Menü links neben der Textbox ausgewählt werden. Beim Drücken auf „Verbinden“ wird die Verbindung zur Leuchte hergestellt. Ist dies erfolgreich, blinken die LEDs. Die anderen Steuerungsmöglichkeiten (Manuell und Automatik) werden deaktiviert, sodass nun nur noch eine Steuerung über die App möglich ist. Nun öffnet sich das eigentliche Steuerungsfenster (s. Abb. 8). <br/>

	[[Datei:Steuerung_-_Smarte_Tischleuchte.png\|200px\|thumb\|left\|Abb.8: Bedienoberfläche der Windows App]]		[[Datei:Steuerung_-_Smarte_Tischleuchte.png\|200px\|thumb\|left\|Abb.8: Bedienoberfläche der Windows App]]
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	<br/>		<br/>
	Es stehen folgende Funktionen zur Verfügung:<br/>		Es stehen folgende Funktionen zur Verfügung:<br/>
	Zum einen können die LEDs ein, und ausgeschaltet werden. Dies erfolgt über das setzen des Hakens bei „LED Ein“. Außerdem können drei Grundfarben ~~ausgewählt werden. Dies geschieht über das~~ Anklicken der farbigen Kacheln (rot, grün, blau). Die ~~jeweiligen Farben~~ erleuchten ~~dann~~ in der maximalen Helligkeit. <br/>		Zum einen können die LEDs ein, und ausgeschaltet werden. Dies erfolgt über das setzen des Hakens bei „LED Ein“. Außerdem können drei Grundfarben durch Anklicken der farbigen Kacheln (rot, grün, blau) ausgewählt werden. Die ausgewählte Farbe erleuchten in der maximalen Helligkeit. <br/>
	Eine Dimmung der Helligkeit ist über den mittleren Schieberegler möglich. Der Helligkeitswert ~~wir~~ in dem Fenster ~~daneben~~ angezeigt. Ist die gewünschte Helligkeit erreicht, kann ~~dieser~~ über die Taste „Senden“ an die Leuchte übermittelt werden. (Es war nicht möglich, die Helligkeit ~~„live“~~ beim Verstellen des Schiebereglers an die Leuchte zu senden, da sich die Werte über den Schieberegler so schnell ändern, dass sie nicht korrekt über die USB-Verbindung seriell übermittelt werden können.)<br/>		Eine Dimmung der Helligkeit ist über den mittleren Schieberegler möglich. Der Helligkeitswert wird in dem danebenliegenden Fenster angezeigt. Ist die gewünschte Helligkeit erreicht, kann diese über die Taste „Senden“ an die Leuchte übermittelt werden. (Es war nicht möglich, die Helligkeit in Echtzeit beim Verstellen des Schiebereglers an die Leuchte zu senden, da sich die Werte über den Schieberegler so schnell ändern, dass sie nicht korrekt über die USB-Verbindung seriell übermittelt werden können.)<br/>
	Eine andere Lichtfarbe kann ebenfalls ~~über~~ das Mischen der Rot-, Grün- und Blauanteile erzeugt werden. Über die Schieberegler kann der jeweilige Anteil eingestellt werden. Über die Taste „Senden“ ~~kann~~ die Lichtfarbe an die Leuchte übermittelt ~~werden~~.<br/>		Eine andere Lichtfarbe kann ebenfalls durch das Mischen der Rot-, Grün- und Blauanteile erzeugt werden. Über die Schieberegler kann der jeweilige Anteil eingestellt werden. Über die Taste „Senden“ wird die Lichtfarbe an die Leuchte übermittelt.<br/>
	Schließt man das Steuerungsfenster, wird die Verbindung zwischen PC und Leuchte automatisch getrennt ~~und die~~ Steuerung über ~~die Leuchte selber~~ wird wieder aktiviert.		Schließt man das Steuerungsfenster, wird die Verbindung zwischen PC und Leuchte automatisch getrennt. Die Steuerung der Leuchte über den Drehgeber oder den Automatikbetrieb wird wieder aktiviert.
	<br/>		<br/>
	<br/>		<br/>

Felix Bruchhage: /* Programmierung des Microcontrollers */

2019-01-13T14:53:53Z

Programmierung des Microcontrollers

← Nächstältere Version		Version vom 13. Januar 2019, 16:53 Uhr
Zeile 282:		Zeile 282:
	<br/>		<br/>
	=====Programmierung des Microcontrollers=====		=====Programmierung des Microcontrollers=====
	Zunächst wurden die Grundfunktionen ~~der Leuchte programmiert~~, ~~also~~ der manuelle- und ~~der~~ automatische Betrieb.		Zunächst wurden die Grundfunktionen, der manuelle- und automatische Betrieb, programmiert.
	Im manuellen Betrieb wird die Leuchte über einen Drehgeber gesteuert. Dieser ist mit dem Arduino über zwei digitale Eingänge verbunden. ~~Der Drehgeber~~ liefert zwei Rechtecksignale (Signal A und B)~~, wenn man an ihm dreht~~. Bei der Drehrichtung nach rechts eilt Signal A dem Signal B um 90° voraus. Eine Drehung nach links lässt Signal A nacheilen. Um die Rechtecksignale zu verarbeiten und die ~~Positionen~~ zu zählen, wurde in einer externen Bibliothek eine neue Klasse namens Encoder erstellt. Diese Bibliothek wurde in C++ mit Visual Studio geschrieben~~, sodass~~ sie auch für weitere Projekte nutzbar ~~ist~~. <br/>		Im manuellen Betrieb wird die Leuchte über einen Drehgeber gesteuert. Dieser ist mit dem Arduino über zwei digitale Eingänge verbunden. Beim drehen des Encoders, liefert dieser zwei Rechtecksignale (Signal A und B). Bei der Drehrichtung nach rechts eilt Signal A dem Signal B um 90° voraus. Eine Drehung nach links lässt Signal A nacheilen. Um die Rechtecksignale zu verarbeiten und die Drehpositionen zu zählen, wurde in einer externen Bibliothek eine neue Klasse namens Encoder erstellt. Diese Bibliothek wurde in C++ mit Visual Studio geschrieben. Somit ist sie auch für weitere Projekte nutzbar. <br/>
	Im Hauptprogramm, das mit der Arduino IDE realisiert wurde, werden ~~dann~~ zwei Funktionen der Klasse genutzt. Die setPosition-Funktion erhält eine gewünschte Position, also einen Wert zwischen 0 und 255, aus dem Hauptprogramm ~~und setzt diese in~~ der Bibliothek als neue Position für die Drehgeberstellung. ~~Wird die~~ Leuchte ~~eingeschaltet,~~ ist die Initialposition ~~auf~~ null. Die Funktion dient primär ~~dafür~~, um die Encoder-Position mit dem Digitalwert aus dem Automatikprogramm zu beschreiben, ~~damit~~ beim Übergang vom Automatikmodus in den manuellen Betrieb die Helligkeit der LEDs erhalten bleibt ~~und nicht auf einen anderen Wert springt~~. <br/>		Im Hauptprogramm, das mit der Arduino IDE realisiert wurde, werden zwei Funktionen der Klasse genutzt. Die setPosition-Funktion erhält eine gewünschte Position, also einen Wert zwischen 0 und 255, aus dem Hauptprogramm. In der Bibliothek wird dieser Wert als neue Position für die Drehgeberstellung gesetzt. Beim Einschalten der Leuchte ist die Initialposition null. Die Funktion dient primär dazu, die Encoder-Position mit dem Digitalwert aus dem Automatikprogramm zu beschreiben. Damit wird erzielt, dass beim Übergang vom Automatikmodus in den manuellen Betrieb die Helligkeit der LEDs erhalten bleibt. <br/>
	Die getPosition-Funktion gibt die berechnete Drehgeberposition zurück. Dieser Wert wird an die LEDs weitergeleitet~~, um sie zu dimmen~~. Die Position wird dadurch berechnet, dass zunächst geprüft wird, welches Signal (A oder B) vor- und welches nacheilt. Durch eine Addition oder Subtraktion auf die vorherige Drehgeberposition wird die neue Position berechnet. Beim Testen des manuellen Betriebs fiel auf, dass das manuelle Dimmen sehr lange dauert, wenn die Drehgeberposition lediglich um eins inkrementiert oder dekrementiert wird. Daher wurde die Position quadriert an die LEDs als Dimmwert übergeben.<br/>		Die getPosition-Funktion gibt die berechnete Drehgeberposition zurück. Dieser Wert wird zum Dimmen an die LEDs weitergeleitet. Die Position wird dadurch berechnet, dass zunächst geprüft wird, welches Signal (A oder B) vor- und welches nacheilt. Durch eine Addition oder Subtraktion auf die vorherige Drehgeberposition wird die neue Position berechnet. Beim Testen des manuellen Betriebs fiel auf, dass das manuelle Dimmen sehr lange dauert, wenn die Drehgeberposition lediglich um eins inkrementiert oder dekrementiert wird. Daher wurde die Position quadriert an die LEDs als Dimmwert übergeben.<br/>
	Im Automatikbetrieb wird der Regelungsalgorithmus programmiert. Der Lux-Sensor wird dabei zur Detektion der Beleuchtungsstärke auf dem Arbeitsplatz genutzt. Dieser erfasst die Ist-Helligkeit. Zwischen diesem Wert und dem Soll-Helligkeitswert wird die Differenz, die Regelabweichung, gebildet. Die Differenz wird in die Reglergleichung des PID-Reglers als xe eingesetzt~~, womit~~ der Stellwert berechnet wird~~, der~~ an den LED-Streifen gesendet ~~wird~~. Durch ~~Tests~~ wurden die KP, KD und KI Werte ermittelt~~, damit~~ der Regler schnell auf Helligkeitsänderungen ~~reagiert, durch kleine Helligkeitsschwankungen wenig beeinflusst wird~~ und ~~optimal~~ die Soll-Helligkeit ~~hält~~. Auch der Regelungsalgorithmus wurde ~~nicht im Hauptprogramm implementiert, sondern~~ in einer ausgelagerten Klasse. ~~Dadurch~~ bleibt ~~das Hauptprogramm~~ sehr übersichtlich.<br/>		Im Automatikbetrieb wird der Regelungsalgorithmus programmiert. Der Lux-Sensor wird dabei zur Detektion der Beleuchtungsstärke auf dem Arbeitsplatz genutzt. Dieser erfasst die Ist-Helligkeit. Zwischen diesem Wert und dem Soll-Helligkeitswert wird die Differenz, die Regelabweichung, gebildet. Die Differenz wird in die Reglergleichung des PID-Reglers als xe eingesetzt. Mit der Reglergleichung wird der Stellwert berechnet. Dieser wird an den LED-Streifen gesendet. Durch iteratives Testen wurden die KP, KD und KI Werte ermittelt. Durch geeignete Größen reagiert der Regler schnell auf Helligkeitsänderungen und hält die Soll-Helligkeit. Auch der Regelungsalgorithmus wurde in einer ausgelagerten Klasse implementiert. Das Hauptprogramm bleibt sehr übersichtlich.<br/>
	Zwischen den beiden Modi kann mit einem Kippschalter gewechselt werden. Die Abfrage des Schalterstatus erfolgt mit einer Interrupt-Funktion, ~~sodass~~ nur bei einer Änderung ~~des Schalterstatus der jeweilige Status~~ abgefragt wird und nicht bei jedem ~~Durchlauf des Hauptprogramms~~.		Zwischen den beiden Modi kann mit einem Kippschalter gewechselt werden. Die Abfrage des Schalterstatus erfolgt mit einer Interrupt-Funktion. Diese ermöglicht, dass der Schalterstatus nur bei einer Änderung abgefragt wird und nicht bei jedem Programmdurchlauf.

	=====Programmierung der Windows Applikation=====		=====Programmierung der Windows Applikation=====