Präsentationsfolien von der dotnet cologne am 04.05.2012 in Köln zum Thema: Microsoft .NET Gadgeteer - Nur Lego für Große oder doch der einfache Weg des „rapid prototyping“ für Hardwarekomponenten? In Rekordgeschwindigkeit Hardware programmieren, bauen und das ohne Lötkolben? Mit dem Microsoft .NET Gadgeteer kann man Prototypen von elektronischen Geräten entwickeln, testen und immer wieder neu erfinden und das ganz komfortabel mit dem .NET Micro Framework, C# und Visual Studio als Entwicklungsumgebung. Mit einer ARM7-Mikroprozessor-Platine bewaffnet, wird Holger Wendel in seinem Vortrag ein paar Beispiele zur Verwendung des Gadgeteer zeigen und dabei unterschiedliche Komponenten wie Taster, LEDs , Ethernet-Schnittstelle, Kartenleser bis hin zu Display und Kamera zum Einsatz bringen.

1. .NET Gadgeteer
Nur Lego für Große oder doch der einfache Weg des
„rapid prototyping“ für Hardwarekomponenten?
Holger Wendel

2. Gadgeteer
Holger Wendel befasst sich seit 1997 mit der Planung und
Entwicklung von Web Anwendungen. Seit 2009 entwickelt er vor allem
auf Grundlage des .NET-Frameworks mit ASP.NET (MVC) in HTML,
JavaScript und C#, sowie mit WPF, Silverlight und Windows Phone.
Er ist Gadget verrückt, Trainer, Autor und Seele seines Blog unter
http://blog.levdaywalker.de
Als Informatiker für Softwaretechnologie hat er auch ein gutes
Händchen für UI Konzepte, Design und ist Windows Phone Entwickler
der ersten Stunde. Holger Wendel arbeitet bei der msg systems ag als
Senior IT Consultant für Client-, Web- und Mobile-Anwendungen.

3. Ursprung der .NET Gadgeteer
Plattform II
• Die .NET Gadgeteer Plattform wurde von Steve Hodges und dem
Sensoren- & Geräte-Team bei Microsoft Research Cambridge
entwickelt.
• Die Arbeit am - Projekt verschlang Monate an Forschungs- und
Entwicklungsarbeit
• So wurde das .NET Gadgeteer ins Leben gerufen und Geräte wie SenseCam
konnten in Stunden oder sogar Minuten realisiert werden.
• Nicolas Villar und James Scott arbeiteten zusammen um eine Alternative zu
den langsamen Prozessessen des Prototypings für neue Geräte mit
Embedded-Mikrocontrollern zu entwickeln.

4. Ursprung der .NET Gadgeteer
Plattform II
• Normalerweise erfordert dieser Prozess die Erstellung und Gestaltung
elektronischer Schaltungen und deren Prüfung, die auf jeder Stufe der
Fertigung wiederholt werden müssen. Das Schreiben der Software geschieht
mit Low-Level-Code in Assembler oder C, ohne gute Debugging-Tools.
• Das .NET Gadgeteer kombiniert einen ARM7-Mikrocontroller,
programmierbare Hardware-Module, und das .NET Micro Framework.
• Hiermit können selbst .NET-Programmierer in die Geräteentwicklung mittels
C# einsteigen, deren Know-how eher in der Embedded- / Software-
entwicklung anstatt der Elektrotechnik liegt.
Microsoft Research:
.NET Gadgeteer / .NET Gadgeteer: A Platform for Custom Devices

5. Wofür überhaupt Prototyping?
• Es ist sinnvoll auf Basis von Prototypen seine Anforderungen genau
zu definieren und diese in die spätere Produktion mit einfließen zu
lassen.
• Da häufig erst mitten in der Entwicklung klar wird, welcher
Entwicklungsansatz der richtige ist, sollte mit der technischen
Umsetzung erst so spät wie möglich gestartet werden.
• So kann nicht nur Hardware, sondern auch Software erstellt werden.
Solange man mit Prototypen arbeitet, wird der Wechsel zwischen
verschiedensten Plattformen und Techniken unterstützt und man
sollte so lange wie möglich auf dieser Basis iterieren.
.NET Gadgeteer bringt Embedded-Elektronikbaukasten von Microsoft

6. Gibt’s sowas nicht schon?
Nicht so:
• Hardware und Software sind modular aufgebaut
• Alle Module werden von Standardklassen unterstützt
• Das Framework bietet objektorientierten Zugriff auf die Hardware
• Hex Codes und Pin Belegung waren Gestern
Am Ende entscheidet immer der Einsatzbereich und die
persönlichen Vorlieben ☺

7. Die Tools II
• Microsoft Visual C# Express 2010
• Verwendung von anderen Versionen wie Professional
• oder Ultimate ist problemlos möglich.
• Microsoft .NET Micro Framework 4.1 SDK
• Das SDK muss VOR dem .NET Gadgeteer Paket installiert werden!
• GHI NETMF v4.1 and .NET Gadgeteer Package
• Restliche SDKs und Komponenten.

8. Die Tools II
• Grafischer Hardwaredesigner

9. Tooldetails
Das .NET Micro Framework
• Auf der CPU laufen:
– .NET Micro Framework, eine reduzierte Version von .NET
– sowie spezielle Gadgeteer-Bibliotheken
• Die Plattform wird mit C# an programmiert
• Angeschlossene Geräte können in Echtzeit gedebuggt werden
Open-Source
• Die gesamte Software, von der Hardware-Beschreibung der Platinen,
bis zum .NET Micro Framework, steht unter Open-Source-Lizenz und
kann von der Microsoft Website Codeplex heruntergeladen werden.
http://gadgeteer.codeplex.com/

10. Die Hardware II
• Mainboard mit “embedded processor” und markierten
Steckverbindungen “plug-and-play”
• Touch-/Display
• Kamera
• Ethernet
• SD Kartenleser
• USB Port
• Taster
• LEDs
• Jede Menge Sensoren

11. Die Hardware II
Key Features (FEZ Spider):
• 14 .NET Gadgeteer compatible sockets that include these types:
– X, Y, A, C, D, E, F, H, I, K, O, P, S, T, U, R, G, B and Z.
• Configurable on-board LED
• Configuration switches.
• Based on GHI Electronics EMX module
– 72MHz 32-bit ARM7 processor
– 4.5 MB Flash
– 16 MB RAM
– LCD controller
– Full TCP/IP Stack with SSL,
HTTP, TCP, UDP, DHCP
– Ethernet, WiFi driver and PPP
( GPRS/ 3G modems) and DPWS
– Built-in Real Time Clock (RTC) with the suitable crystal
– RLP allowing users to load native code (C/Assembly) for real-time requirements
– Extended double-precision math class
– USB Device with specialized libraries to emulate devices like thumb-drive, virtual COM (CDC), mouse, keyboard
– 4-bit SD/MMC Memory card interface
– Cryptography (AES and XTEA)
– In-field update (from SD, network or other)
– Low power and hibernate support
– FAT File System
– USB host

12. Hardwaredetails
Starter-Kit
• GHI Electronics bietet für die Microsoft .NET Gadgeteer
Plattform ein Starter-Kit, für ca. 250 US-Dollar, an. Dieses
beinhaltet ein Mainboard und zwölf weiter Module, wie
einen 3,5 Zoll Touchscreen oder ein Kamera-Modul.
http://www.ghielectronics.com/catalog/product/297
Module
• http://www.ghielectronics.com/catalog/category/275/
Andere Hersteller ziehen nach der Markt füllt sich und die Verfügbarkeit
der Komponenten wächst ☺

13. Wissenssammlung
Foren Support und Tutorials
• http://tinyclr.com/
• http://tinyclr.com/support/
• http://wiki.tinyclr.com/
• http://www.netmf.com/
• http://www.netmf.com/gadgeteer/forum/
API Referenzen Social
• .NET Micro Framework • @netgadgeteer
• GHI NETMF Library • netgadgeteer
• GHI Open Source Hardware NETMF
• WIZnet Ethernet (FEZ Connect)

14. DEMO

15. Showcase: Featured Projects III
Camera Picture Puzzle
http://www.netmf.com/showcase.aspx?ShowcaseID=2&id=188

16. Showcase: Featured Projects III
Arcade Console Flipbook Maker
http://www.netmf.com/showcase.aspx?ShowcaseID=2&id=120
http://www.netmf.com/showcase.aspx?ShowcaseID=2&id=121

17. Showcase: Featured Projects III
Connected Servo Gadgeteer-Powered Robot
http://www.netmf.com/showcase.aspx?ShowcaseID=2&id=178
http://www.netmf.com/showcase.aspx?ShowcaseID=2&id=173

18. FRAGEN?
Holger Wendel
… oder später ☺ https://twitter.com/levdaywalker
speaker@levdaywalker.de https://www.facebook.com/levdaywalker
http://blog.levdaywalker.de http://www.slideshare.net/levdaywalker

19. DANKE!
Holger Wendel
Senior IT Consultant
Travel & Logistics
Telefon: +49 2233 9721 6229 msg systems ag
Mobil: +49 170 3770406 www.msg-systems.com
holger.wendel@msg-systems.com