# ELV

Einführung in die digitale Signalverarbeitung Teil 1/8

# Rest

Delta-Distribution (Dirac-Funktion, Stoßfunktion, Impulsfunktion , Einheitsimpulsfunktion)

Basisband
Grenzfrequenz
Unterabtastung
Frequenzspektrum
Gleichwert, Gleichanteil, DC-Wert, DC-Komponente

Zeitdiskretes Signal
Abtastrate fs in [Samples / s], oder Abtastfrequenz [Hz]

### Regelung

• Steuerung
• Strecke
• Anregungsfunktion => Sprung, Rampe, Rechteckimpuls, Dirac-Impuls
• Systemantwort

#### Christian Münker

DSP auf FPGAs: Kap. 1-1 Grundelemente von zeitdiskreten Systemen

#### Jörg J. Buchholz

1.3 Spezielle Anregungsfunktionen und Systemantworten

### MATLAB

#### Common

conv, Convolution and polynomial multiplication

#### Symbolic Math Toolbox

numden, Extract numerator and denominator
ztrans, Z-transform
pretty, Prettyprint symbolic expressions

#### Control System Toolbox

sisotool, Control System Designer

tf, Create transfer function model, convert to transfer function model
zpk, Create zero-pole-gain model; convert to zero-pole-gain model
filt, Specify discrete transfer functions in DSP format
impulse, Impulse response plot of dynamic system; impulse response data
ss, Create state-space model, convert to state-space model
evalfr, Evaluate frequency response at given frequency
tfdata, Access transfer function data

#### Signal Processing Toolbox

fvtool, Open Filter Visualization Tool
digitalFilter class, Digital filter

zplane, Zero-pole plot
freqz,Frequency response of digital filter (Signal)
ss, Convert digital filter to state-space representation
fir1, Window-based FIR filter design
zp2tf, Convert zero-pole-gain filter parameters to transfer function form
tf2zp, Convert transfer function filter parameters to zero-pole-gain form
tf2sos, Convert digital filter transfer function data to second-order sections form
tf2zpk, Convert transfer function filter parameters to zero-pole-gain form

#### DSP System Toolbox

freqz, Frequency response of filter (DSP)

Subplot_1

% Calculate the data for the plots
fm = 20e3;
fc = 100e3;
tstep = 100e-9;
tmax  = 200e-6;
t = 0:tstep:tmax;
xam = (1 + cos(2*pi*fm*t)).*cos(2*pi*fc*t);

T = 1e-6;
N = 200;
nT = 0:T:N*T;
xn = (1 + cos(2*pi*fm*nT)).*cos(2*pi*fc*nT);


# APBST

### Zelle

Zelle (Biologie)
Mitochondrium
Ribosom
Cytosol
Cytoplasma
Zellkompartiment
Phylogenese, stammesgeschichtliche Entwicklung der Gesamtheit aller Lebewesen

### Krankheiten

Morbus Waldenström

### Anatomie

• Epithel­gewebe
• Binde- und Stützgewebe
• Muskel­gewebe
• Nervengewebe
• Gewebsflüssigkeit

### Blutkreislauf

https://www.internisten-im-netz.de/fachgebiete/kardiologie-herz-kreislauf/aufbau-funktion-des-blutkreislaufs/arterien-venen/

Tunica serosa

# Gewebe

### Faszie

#### Tiefe Faszie

Zwerchfell / Diaphragma

# Atmel SAMD09

#### Development Board

Atmel SAM D09 Development Board
Atmel Retrokit SAM D Edition
NanoSAMD09 Mikrocontroller Modul mit SAMD09D14
Mein neues ARM SAMD09 Mikrocontrollermodul
MiniSam-Zero, Tiny sameD09 dev board
samDEV_09, Mini devboard for Atmel’s SAMD09 ARM Cortex M0+ Microcontroller
SyncChannel/Retrokit_SAM_D_Edition
Minimalist goes Atmel Smart D09
ATMEL ARM SAMD ohne Framework programmieren
Cortex M0(+) vergleich (SAMD vs STM32F0)

# Dimmer

 Glüh- und Hochvolt-Halogenlampen (230 V) induktive Lastcharakteristik Phasenanschnittsteuerung Niedervolt-Halogensystemen kapazitives Lastverhalten Phasenabschnittdimmern
• incandescent lamps = Glühlampen
• resistive load = ohmsche Last
• NV (Niedervolt) halogen lamps => electronic converter
• Schalttrafo: capacitive loads = kapazitive Lasten

They require

• a series inductor for RFI filtering and
• a fuse to protect them against overload and short circuit conditions.

The IGBT switching behaviour

• can be slowed down at turn-on and turn-off
• hence a series inductance need _NOT_ be used.

Slowing down the rate at which the current falls
at turn-off

• reduces the amount of R.F.I. generated and
• avoids the use of a series choke.
• It also reduces any tendency for audible noise generation.
• The circuit complies with the IEC5555 norm
• when controlling a load up to a limit of 1kW.

### Verwandt

• Leiterbahnbreite – Strombelastbarkeit
• Leiterbahnabstand – Spannungsbelastbarkeit

### mikrocontroller.net

230V Universaldimmer Fragen, 07.08.2017
Probleme mit Opto-Triac MOC3021 und Phasenabschnitt, 25.06.2017
Triac schaltet durch bei Störungen, 08.12.2016
TCA785 abgekündigt. Gibt es eine Alternative?, 25.11.2015
MOC3052 und dessen Ableben, 17.08.2015
AVR und 230V und ein Relais -> Störungen, 28.06.2015
Einen Universaldimmer bauen – IGBT vs. Triac – 2015, 05.02.2015
Phasenanschnittdimmer flackern, 17.04.2014
drossel für phasenanschnitt, 25.01.2014
Hilfe bei Nulldurchgangserkennung, 12.02.2013
Phasenanschnittsteuerung IC – TCA785, U2008B welcher ist aktuell?, 22.01.2013
IGBT Dimmer per Mikrocontroller, 19.11.2012
Nulldurchgangserkennung, 12.02.2012
Nulldurchgang, 04.12.2011
Amplitude und Phase einer festen Frequenz bestimmen., 05.07.2011
Welche Drossel für Phasenanschnitt, 29.06.2011
Dimmerschaltung – bitte mal drüberschauen 😉, 15.06.2011
Brauche Hilfe beim Bau einer Phasenanschnittsteuerung mit AVR, 22.01.2011
Phasenanschnitt Dimmer für 230V, 14.11.2010
Nulldurchgangserkennung, 13.08.2010
Triac, Nulldurchgang erkennen (galvanisch getrennt!), 09.02.2010
Erkennung von induktiver bzw. kapazitiver Last mit µC für Dimmer, 28.12.2009
Ht-Drossel 4,7mh für Supertex 9910b gesucht, 20.10.2009
Dimmer mit IGBT, 29.07.2009
Welche Drossel für Phasenanschnitt bei 1,8kW, 17.10.2008
Dimmer-Schaltplan Verständnis Problem, 22.08.2008
Heizelement (220V 50Hz) regeln, 11.03.2007
µC an 230V, 26.10.2006
die ultimativer Nulldurchgangsdetektor, 26.09.2006
Phasenanschnitt- Fehler, 22.08.2006
Triac entstören, 28.02.2005
Phasenan- bzw. abschnitt, 23.05.2004
Dimmer mit Atmel Mega, 18.04.2004
230V Dimmer, 08.04.2004
Kann man Netzspannung mit PWM Dimmen?, 17.07.2003
Nulldurchgangserkennung, 04.04.2003
Phasenanschnitt entstören (Wert für Drossel), 22.03.2003
Phasenanschnittsteuerung; wie ?, 05.09.2002

Leistungsfaktorkorrekturfilter, Power Factor Compensation (PFC)

230V Netzspannungs-Filter als Zwischenstecker, 16.11.2011

#### 0

“Der größte Nachteil von Phasenanschnittsteuerungen (und Phasenabschnittsteuerungen) ist der nicht-sinusförmige Verlauf des Stromes. Weil Strom und Spannung nicht dieselbe Form besitzen, tritt eine Verzerrungsblindleistung auf. Die zeitlich nacheilende Verschiebung des Stromes gegenüber dem Spannungsverlauf wirkt sich wie eine induktive Belastung aus, die von den Elektrizitätsversorgungsunternehmen nur bei kleinen Leistungen toleriert wird. Bei großen Leistungen muss deshalb entweder eine Schwingungspaketsteuerung verwendet werden, die keine Phasenverschiebung verursacht, oder die Grundschaltung der Phasenanschnittsteuerung muss erweitert werden, um dasselbe zu erreichen oder wenigstens die Phasenverschiebung zu verkleinern.”
Wikipedia: Phasenanschnittsteuerung
Wikipedia: Schwingungspaketsteuerung

Funkentstörung

#### 1

“bedenke, dass Halogenlampen im kalten Zustand extrem niederohmig werden.
Darum hat jeder professionelle Dimmer eine Vorheizung. Also sollte die
Mindestleistung einstellbar sein, und zwar so, dass die Lampen immer
leicht glimmen. Die Lebensdauer der Lampen wird so drastisch erhöht.”
10 Kanal Phasenanschnitt

#### 2

“Schon mal über eine Schwingungspaketsteuerung nachgedacht (also jeweils
Schaltung bei Nulldurchgang, z.B. mit MOC 3061)?”
Welche Drossel für Phasenanschnitt bei 1,8kW

#### 3

“Es darf aber nur die Schwingungspaketsteuerung verwendet werden. Oder
alternativ, der von mir oben vorgeschlagenen Lösungsweg.

>>Richtig sauber wirds mit ner aktiven PFC (und ner PWM)”
Welche Drossel für Phasenanschnitt bei 1,8kW

#### 4

“Meineswissens ist seintens der Netzbetrieber Phasenschnitt nur bei
Beleuchtung und ähnlich “schnellen” verbrauchern zugelassen.
(Oberschwingungspoblematik)

Bei Heizungen ist das wohl nicht gestattet. Dort sollte zwingend eine
Schw.paketsteuerung verwendet werden.”
Welche Drossel für Phasenanschnitt bei 1,8kW

#### 5

“Phasenanschnitt nur bis 1000W (Pro HAUS, nicht Gerät),
Schwingungspaketsteuerung bei deiner Leistungsklasse mit max. 5
Schaltvorgängen PRO MINUTE.”
Welche Drossel für Phasenanschnitt bei 1,8kW

#### 6

“Phasenanschnitt kann man natürlich in großem Maßstab betreiben; ich
verweise da mal auf Diskotheken. Im Theater wird auch ganz gerne mit
sowas gearbeitet, und da sind anschnittsgedimmte 5 Kilowatt (pro Lampe
wohlgemerkt) nichts Ungewöhnliches. Allerdings weiß der Netzbetreiber
das auch und hat entsprechende Vorkehrungen getroffen. Selbiges gilt für
Gebäudebeleuchtung.

Für die 2kW-Heizung wäre ne Vollwellensteuerung sicherlich das
Gescheiteste.”
Welche Drossel für Phasenanschnitt bei 1,8kW

#### 7

“Phasenanschnitt ist schon ok, der Trafo wirkt sogar bereits als Drossel
so dass die Anstiegszeit gebremst ist, richtige Drosseln braucht man nur
bei ohmschen Lasten, also Glühbirnen.”
drossel für phasenanschnitt

#### 9

“also bei einem Phasenanschnittdimmer und hier ist es vollkommen
unerheblich ob mit IGBT, TRIAC oder MOSFET gelöst kann ich auf
entsprechende Entstörmaßnahmen durch entsprechende LC Kombinationen
nicht verzichten. Es sei denn ich kann mit jeder Menge HF Müll leben,
und lebe in Gegenden wo es keine einschlägigen Vorschriften gibt.”
Triac entstören

#### 10

“Einen Dimmer würde ich heute nicht mehr mit Triacs, sondern mit IGBTs
bauen.”
Triac entstören

#### 11

“Du solltest auf jeden Fall eine Induktivität mit einbauen. Diese soll
die steilen Flanken beim Abschalten verhindern da diese Oberwellen
erzeugen und den Rundfunk stören und das Netz verseuchen.”
Triac entstören

#### 12

“Die Drosseln bei Anschnittsdimmern dienen nicht zur
Leistungsfaktorkompensation sondern zur Verringerung des
Spannungsanstiegs an der steigenden Flanke. (Bei 50% Helligkeit gibst Du
schlagartig >300V auf deine Funzeln. Ein plötzlich ansteigender Strom
regt hf Schwingungen in den Zuleitungen an -> EMV Probleme)

Bei Abschnitt steigen halt langsam Strom und Spannung ausgehend vom
Nulldurchgang an bis Du irgendwann dicht machst. (Die induktiven
Leitungen wollen dann noch kurz etwas weiterschieben, was Du über
Snubber ausgleichst.)”
Dimmer mit IGBT

# ESP32 Arduino

ESP32 Thing Hookup Guide

### 2 x Cores

Andreas Spiess – #168 ESP32 Dual Core on Arduino IDE including Data Passing and Task Synchronization

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### Arduino Core

.platformio\packages\framework-arduinoespressif32\cores\esp32\Arduino.h
.platformio\packages\framework-arduinoespressif32\cores\esp32\esp32-hal-spi.h
.platformio\packages\framework-arduinoespressif32\variants\lolin32\pins_arduino.h

#define FSPI  1 //SPI bus attached to the flash (can use the same data lines but different SS)
#define HSPI  2 //SPI bus normally mapped to pins 12 - 15, but can be matrixed to any pins
#define VSPI  3 //SPI bus normally attached to pins 5, 18, 19 and 23, but can be matrixed to any pins


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### Arduino Libraries

.platformio\packages\framework-arduinoespressif32\libraries\SPI\src\SPI.h


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### PlatformIO

Getting Started with ESP32 and PlatformIO

#### Platform Versions

packages/framework-arduinoavr/platform.txt            version=1.6.19
packages/framework-arduinoespressif32/platform.txt    version=0.0.1


manifest.json

  "framework-arduinoespressif32": [
{
"system": "*",
"url": "http://dl.platformio.org/packages/framework-arduinoespressif32-1.1.5.tar.gz",
"version": "1.1.5"
},
{
"sha1": "27df506d863696ef51caf4cbb08e3470abf01f17",
"system": "*",
"url": "http://dl.platformio.org/packages/framework-arduinoespressif32-1.2.0.tar.gz",
"version": "1.2.0"
},
{
"sha1": "a36e2dc833f2a6152b341b2dd9f54d4335a8ba0e",
"system": "*",
"url": "http://dl.platformio.org/packages/framework-arduinoespressif32-1.3.2.tar.gz",
"version": "1.3.2"
}
],

  "frameworks": {
"arduino": {
"package": "framework-arduinoespressif32",
"script": "builder/frameworks/arduino.py"
},
"espidf": {
"package": "framework-espidf",
"script": "builder/frameworks/espidf.py"
},
"simba": {
"package": "framework-simba",
"script": "builder/frameworks/simba.py"
},
"pumbaa": {
"package": "framework-pumbaa",
"script": "builder/frameworks/pumbaa.py"
}
},
"packages": {
"toolchain-xtensa32": {
"type": "toolchain",
"version": "~1.50200.0"
},
"framework-arduinoespressif32": {
"type": "framework",
"optional": true,
"version": "~1.2.0"
},
"framework-espidf": {
"type": "framework",
"optional": true,
"version": "~2.210.0"
},
},

  "packages": {
"toolchain-atmelavr": {
"type": "toolchain",
"version": "~1.40902.0"
},
"framework-arduinoavr": {
"type": "framework",
"optional": true,
"version": "~1.10619.0"
},
},


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### Peripheral to Pin Re-Mapping

MCU pin setup, Visual pin layout setup tool for development boards
with an editor mode for community involvement
ESP 32 Pin re-mapping
ESP32 (9) – Basic I/O

### Bluetooth

github.com/nkolban/ESP32_BLE_Arduino

$cd /c/Users/bachman0/.platformio/packages/framework-arduinoespressif32$ grep -r esp_bluedroid_init .
./libraries/SimpleBLE/src/SimpleBLE.cpp:        if (esp_bluedroid_init()) {
./libraries/SimpleBLE/src/SimpleBLE.cpp:            log_e("esp_bluedroid_init failed");
./tools/sdk/include/bluedroid/esp_bt_main.h:  * @brief     Enable bluetooth, must after esp_bluedroid_init()
./tools/sdk/include/bluedroid/esp_bt_main.h:  esp_err_t esp_bluedroid_init(void);
./tools/sdk/lib/libbt.a:                      (BINARY)


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### IR Thermometer

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#### Partition Table

Looking To The IoT Future With PlatformIO And ESP32

 Name Type Subtype Offset Size Flags bootloader 0x001000 partition table 0x008000 nvs data nvs 0x009000 20K otadata data ota 0x00e000 8K app0 app ota_0 0x010000 1280K app1 app ota_1 0x150000 1280K eeprom data 153 0x290000 4K spiffs data spiffs 0x291000 1468K
$pio run -v --target upload$ /c/Users/bachman0/.platformio/packages/framework-espidf/components/partition_table/gen_esp32part.py --verify partitions.bin partitions.csv
$gen_esp32part.py --verify partitions.bin partitions.csv Parsing binary partition input...$ "c:\users\bachman0\.platformio\penv\scripts\python.exe" \
"C:\Users\bachman0\.platformio\packages\framework-arduinoespressif32\tools\esptool.py" \
--before default_reset
--after hard_reset
--chip esp32
--port "COM21"
--before default_reset
--after hard_reset
--baud 115200
write_flash
-z
--flash_mode dio
--flash_freq 80m
--flash_size detect
0x8000 "C:\Users\bachman0\Documents\PlatformIO\Projects\lolin32-arduino-PA17_bmat_6\.pioenvs\lolin32\partitions.bin"
0xe000 "C:\Users\bachman0\.platformio\packages\framework-arduinoespressif32\tools\partitions\boot_app0.bin"
0x10000 .pioenvs\lolin32\firmware.bin


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### SPIFFS

github.com/espressif/arduino-esp32/libraries/SPIFFS
github.com/joysfera/esp-idf-spiffs
github.com/copercini/arduino-esp32-SPIFFS, DEPRECATED
github.com/igrr/mkspiffs, Tool to build and unpack SPIFFS images
How to git clone including submodules?

Store and read some static files using SPIFFS

$git clone --recursive git://github.com/foo/bar.git$ cd bar

$git clone git://github.com/foo/bar.git$ cd bar
$git submodule update --init --recursive -d <0-5>, --debug <0-5> Debug level. 0 means no debug output. -b <number>, --block <number> fs block size, in bytes -p <number>, --page <number> fs page size, in bytes -s <number>, --size <number> fs image size, in bytes #define CONFIG_SPIFFS_LOG_BLOCK_SIZE 8192 #define CONFIG_SPIFFS_LOG_PAGE_SIZE 256 #define CONFIG_SPIFFS_BASE_ADDR 0x291000 #define CONFIG_SPIFFS_SIZE 1478656$  ./mkspiffs \
-c jquery \
-b 8192 \
-p 256 \
-s 1478656 \
spiffs.img

\$ esptool.py \
--chip esp32 \
--port "COM21" \
--baud 115200 \
write_flash \
-z \
--flash_mode "dio" \
--flash_freq "80m" \
--flash_size detect \
0x291000 spiffs.img


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### Interactive Shell / Interpreter

github.com/lumostor/arduino-esp32-LinenoiseBitlash

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### Timer

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### Digital Potentiometer

MCP45HVX1, Library for MCP45HVX1 digital potentiomters
github.com/WifWaf/MCP45HVX1, Arduino Library for MCP45HVX1 digital potentiometers. Includes TCON register and incremental control.