Elektroniklabor

v1.0.0 · Aktiv

GGast | SchreibenSchreiben

Struktur aktiv Preview bereit Deep Dive ready

Bereich 01

Grundlagen

Basiswissen für Elektronik, Bauteile, Schaltzeichen, Strom, Spannung, Widerstand und einfache Signalwege.

Bauteile und Schaltzeichen
Spannung, Strom, Widerstand
Serien- und Parallelschaltungen

Bauteile

Widerstand, Kondensator, Diode und LED als erste Grundbausteine mit Symbolen, Funktion und typischer Verwendung.

SymbolikFunktionEinsatz

Elektrische Größen

Einführung in Spannung $U$, Strom $I$ und Widerstand $R$ als Basis für jede spätere Messung und Auswertung.

UIR

Schaltungslogik

Verständnis für Reihen- und Parallelschaltungen, Versorgungspfade und einfache Signalverläufe.

SerieParallelSignalweg

Startbereich für Lerninhalte und Grundlagenmodule

Bereich 02

Messgeräte

Oszilloskop, Multimeter und spätere Spezialgeräte mit Trainingsoberflächen, Messwertdarstellung und geführten Aufgaben.

Oszilloskop-Ansichten
Multimeter-Workflows
Messpunkte und Signalprüfung

Oszilloskop

Signalverläufe, Trigger-Grundidee, Zeitbasis und Pegel als Einstieg in das Lesen von Kurvenbildern.

TriggerTime/DivKurve

Multimeter

Messart wählen, Messspitzen richtig setzen und häufige Fehler beim Messen vermeiden.

VoltOhmDurchgang

Messpunkte

Spannung gegen Masse, Bauteilprüfung im Stromkreis und sichere Kontaktpunkte für Diagnosen.

MasseKontaktDiagnose

Technische Oberfläche für Labor- und Diagnose-Tools

Bereich 03

Code

Bereich für Firmware, Mikrocontroller-Code, Snippets, Praxisroutinen und die Verknüpfung von Elektronik mit Software.

ESP32 / Arduino Snippets
Signal- und Sensorlogik
Codebezogene Laborhilfen

Brücke zwischen Hardware, Logik und Auswertung

Bereich 04

Zellen / Akkus

Grundlagen zu Zelltechnologie, Kennwerten, C-Rate, Ladefenstern und sicheren Lade-/Entladeprozessen als eigener Laborbereich.

Zellchemie und Zellaufbau
C-Rate und Belastungsgrenzen
Lade-/Entladeprofile und Zyklen

Eigener Lern- und Simulationspfad für Zelltechnologie und Akkupraxis

Bereich 05+

Weitere Bereiche

Platz für spätere Erweiterungen wie Simulationen, Projekte, Dokumentation, SCORM-Labs, Modul-Launcher und Exportfunktionen.

Simulation & Projektbereiche
Dokumentation & Workflows
PFWS-Modulverknüpfungen

Offene Architektur für neue Labor-Tools

100%

Grundlagen der Elektrotechnik

Komplette Grundlagen für Diagnose, Messung und Schaltungsentwurf

Zwölf Kapitel mit Beispielen, Fakten-Pills, Fun-Fact-Pills und klaren Lernpfaden von Spannung bis Batteriechemie.

Kapitel-Index – 12 Lernmodule

Vier Lernschichten pro Kapitel: Überblick, Praxis, Tool und Check.

Grundgrößen & Gesetze

Schaltungstechnik

Bauteile & Messung

Energie & Sicherheit

Elektrische Grundgrößen

U, I, R, P, E und Q sind das Fundament jeder Berechnung und Diagnose.

1 Wh = 3600 J1 mA = 0.001 A1 kOhm = 1000 Ohm

Ein Blitz kann kurzfristig über 5000 A führen.

Einheiten sicher umrechnen: mA, kOhm, Wh und Joule.

Nutze den U-I-R Rechner für schnelle Plausibilitätschecks.

Kannst du alle sechs Größen mit Symbol und Einheit aus dem Kopf nennen?

Welche Einheit gehört zur elektrischen Leistung P?

Wähle eine Antwort, um Feedback zu erhalten.

Ohmsches Gesetz

U = R * I als zentrale Gleichung für lineare Widerstände.

U = R * II = U / RR = U / I

Ohms Arbeit wurde anfangs als „zu einfach“ abgelehnt.

LED-Vorwiderstände und Lastströme sauber bestimmen.

Setze zwei Werte und berechne den dritten direkt.

Erkennst du sofort, wenn Messwerte unplausibel hoch sind?

Welche Formel ist korrekt?

Wähle eine Antwort, um Feedback zu erhalten.

Leistung & Energie

Leistung ist Energie pro Zeit und entscheidet über Wärme und Laufzeit.

P = U * IE = P * tWh sind praxisnäher als mAh

Ein 15 Wh Akku kann eine 15 W Last etwa eine Stunde speisen.

Widerstandsbauart über Verlustleistung auswählen.

Leistungsrechner mit U/I oder U/R oder I/R.

Kannst du aus mAh und V die Wh korrekt berechnen?

Was beschreibt P = U * I?

Wähle eine Antwort, um Feedback zu erhalten.

Serie & Parallel

Verteilung von Strom und Spannung in den zwei Grundschaltungsarten.

Serie: I gleichParallel: U gleichR_ges parallel wird kleiner

Haushaltssteckdosen sind parallel verschaltet.

Gesamtwiderstand für Serie und Parallel berechnen.

R1/R2 Rechner für schnellen Vergleich Serie vs. Parallel.

Weißt du, warum ein Leitungsbruch in Serie alles stoppt?

Was ist in einer Parallelschaltung gleich?

Wähle eine Antwort, um Feedback zu erhalten.

Kirchhoffsche Regeln

Knoten- und Maschenregel für reale Netze mit mehreren Pfaden.

KCL: Summe I rein = Summe I rausKVL: Summe U in Masche = 0

Kirchhoff formulierte seine Regeln bereits als Student.

Fehlende Spannung als Hinweis auf Übergangswiderstand nutzen.

Knoten zuerst, Maschen danach als feste Lösungsroutine.

Kannst du KCL und KVL ohne Formelkarte erklären?

Welche Aussage passt zur Knotenregel?

Wähle eine Antwort, um Feedback zu erhalten.

Widerstandsnetzwerke

Spannungsteiler und Stromteiler als zentrale Basisnetzwerke.

Uout = Uin * R2 / (R1 + R2)Teiler unter Last sinkt

Ein Potentiometer ist ein verstellbarer Spannungsteiler.

Belastungseffekt bei Teilern berücksichtigen.

Spannungsteiler-Rechner mit Uin, R1 und R2.

Kannst du Uout mit Last parallel zu R2 richtig bestimmen?

Was passiert mit Uout eines Teilers unter Last?

Wähle eine Antwort, um Feedback zu erhalten.

Bauteilkunde

Widerstand, Kondensator, Diode, LED, Transistor und typische Fehlerbilder.

Elko ist polarisiertLED braucht VorwiderstandESR steigt mit Alter

Viele Netzteilfehler stammen von gealterten Elkos.

Polarität und Kennwerte vor Inbetriebnahme prüfen.

LED-Vorwiderstand-Rechner für schnelle Auswahl.

Erkennst du Anode/Kathode und typische Defektbilder sicher?

Warum braucht eine LED meist einen Vorwiderstand?

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Messgeräte & Methoden

Multimeter, Oszilloskop und Messroutine für reproduzierbare Ergebnisse.

DMM typ. 10 MOhm EingangTrue-RMS für PWM sinnvoll

Oszilloskope zeigen bis heute dasselbe Grundprinzip: U über t.

Spannung parallel, Strom in Reihe, Widerstand stromlos.

Messablauf als feste Checkliste vor jeder Messung.

Kennst du den Unterschied zwischen RMS und Average-Messung?

Wie wird Strom korrekt gemessen?

Wähle eine Antwort, um Feedback zu erhalten.

DC vs. AC

Gleichstrom, Wechselstrom, Frequenz und RMS sauber trennen.

RMS = Spitze / sqrt(2)230 V RMS ≈ 325 V Spitze

AC setzte sich für Fernübertragung wegen geringerer Verluste durch.

RMS aus Spitzenwert für sinusförmige Signale berechnen.

RMS-Quickrechner als Sicherheitscheck für Netzsignale.

Kannst du 230 V RMS in Spitzenwert umrechnen?

230 V RMS entsprechen ungefähr welchem Spitzenwert?

Wähle eine Antwort, um Feedback zu erhalten.

Sicherheitsgrundlagen

Schutzleiter, Sicherungen, Kurzschlussverhalten und Preflight-Routine.

Bereits ~50 mA AC können kritisch seinFI typ. 30 mA Auslösestrom

Körperwiderstand variiert stark mit Feuchtigkeit und Kontaktfläche.

Vor Einschalten immer Widerstand zwischen V+ und GND prüfen.

6-Punkte-Sicherheitscheck für Laborstart.

Weißt du, warum feuchte Hände die Gefahr massiv erhöhen?

Welche Schutzmaßnahme ist im Haushalt typisch?

Wähle eine Antwort, um Feedback zu erhalten.

Batterie-Grundlagen

Chemie, C-Rate, OCV, SOH und S/P-Konfiguration praxisnah verstehen.

1C heißt Vollentladung in ~1hLFP hat flachere OCV-Kurve

Große EV-Packs bestehen aus tausenden Einzelzellen.

Packdaten in V, Ah und Wh sicher aus Zellparametern ableiten.

Batterierechner für S/P-Konfiguration und Energie.

Kannst du SOH und SOC korrekt voneinander unterscheiden?

Was beschreibt SOC?

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Formelsammlung

Kompakte Referenz für Ohm, Leistung, Teiler, RC/RL und Wirkungsgrad.

Einheitencheck verhindert grobe FehlerKombination mehrerer Formeln ist Standard

Viele ET-Formeln sind Spezialfälle weniger Grundgesetze.

Einheitenprüfung als Fehlerfilter für jede Rechnung nutzen.

Formel-Quickcheck plus Beispielaufgaben.

Kannst du Formeln inklusive Einheit ohne Vorlage anwenden?

Was ist der schnellste Plausibilitätscheck bei Rechnungen?

Wähle eine Antwort, um Feedback zu erhalten.

Ohm-Dreieck

Schneller Zugriff auf U, I und R.

U=R*IBasis

Leistungsbild

P, U und I als kompakter Merker.

P=U*IWärme

Serie vs Parallel

Direkter Vergleich beider Pfadtypen.

PfadeR_ges

Kirchhoff-Knoten

Strombilanz am Knoten visualisiert.

KCLKVL

RMS-Welle

Spitze und Effektivwert im Blick.

ACRMS

Batterie S/P

Serien- und Parallelidee für Packs.

S/PWh

Elektrische Grundgrößen

U, I, R, P, E, Q sicher anwenden.

Einheiten
Analogie
Umrechnung

Ohmsches Gesetz

U, I, R in allen Umstellungen.

Dreieck
Plausi
Fehler

Leistung & Energie

P und E für Laufzeit und Wärme.

Wh
Wärme
Wirkgrad

Serie & Parallel

Verteilung von U und I verstehen.

R_ges
Pfad
Defektverhalten

Kirchhoff

Knoten- und Maschenregel nutzen.

KCL
KVL
Diagnose

Netzwerke

Teiler und Lastwirkung beherrschen.

Uout
Last
Teiler

Bauteilkunde

Grundbauteile und typische Ausfälle.

Polarität
ESR
LED

Messgeräte

Messroutine für reproduzierbare Werte.

DMM
Scope
True-RMS

DC vs. AC

Signalarten und RMS sicher trennen.

RMS
Frequenz
Spitze

Sicherheit

Schutzmaßnahmen im Laboralltag.

PE
FI
Preflight

Batterie

Chemie, C-Rate und SOH/SOC.

NMC/LFP
C-Rate
BMS

Formeln

Schnellreferenz für die Praxis.

Ohm
P/E
RC/RL

Zusätzliche Lerninhalte Grundlagen

Dieser Bereich ergänzt die allgemeinen Grundlagen durch Quizze, vertiefte Erklärungen, Übungsformate und Troubleshooting-Pfade.

Einsteiger

Widerstaende lesen und einordnen

Topic: groessen / elektrische-grundgroessen

Farbringe, Toleranz und typische Aufgaben von Widerstaenden im Stromkreis sicher erkennen.

Vier- und Fuenfring-Code unterscheiden
Widerstandswerte aus dem Farbcode ableiten
Serienwiderstaende fuer LED-Schaltungen begruenden

Braun-Schwarz-Rot entspricht 1 kOhm.Gold und Silber stehen haeufig fuer Toleranzen.Vor einer Spannungsmessung immer Bezugspunkt und Last betrachten.

Praxis: Bestimme fuer eine rote LED an 5 V einen sinnvollen Vorwiderstand und erklaere, warum 220 Ohm ein typischer Startwert ist.

Grundlagen

Ohmsches Gesetz in der Praxis

Topic: ohm / ohmsches-gesetz

Spannung, Strom und Widerstand im Mess- und Fehlerkontext anwenden.

U = R x I sicher umstellen
Stromaufnahme aus Versorgung und Last abschaetzen
Messwerte auf Plausibilitaet pruefen

Wenn U konstant bleibt, sinkt I bei groesserem R.Unplausibel hoher Strom deutet oft auf Kurzschluss oder falschen Messbereich hin.Formel-Dreieck ist nur eine Eselsbruecke.

Praxis: Du misst 12 V an einer Last mit 120 Ohm. Berechne den Strom und pruefe, ob ein 0,25-W-Widerstand ausreicht.

Grundlagen

Leistung und Energie in der Praxis

Topic: leistung / leistung-und-energie

Leistung, Energie und Laufzeit fuer reale Lasten sicher abschaetzen und dokumentieren.

P = U x I und E = P x t sicher anwenden
Wh, mAh und Joule korrekt umrechnen
Verlustleistung und thermische Reserve bewerten

1 Wh entspricht 3600 J.Dauerleistung und Peak-Leistung unterscheiden sich oft stark.Wirkungsgrad beeinflusst reale Laufzeit direkt.

Praxis: Berechne fuer 24 V und 2.5 A die Leistung und die Energie fuer 35 Minuten Betrieb.

Grundlagen

Serie und Parallel sauber unterscheiden

Topic: schaltungsarten / serie-und-parallel

Signalpfade lesen und typische Denkfehler vermeiden.

Spannungsverteilung in der Reihenschaltung erklaeren
Gleiche Spannung in der Parallelschaltung erkennen
Fehlersuche entlang eines Versorgungspfads strukturieren

In Reihe addieren sich Widerstaende.Parallelzweige teilen denselben Spannungsbezug.Ein offener Zweig in Serie unterbricht den gesamten Pfad.

Praxis: Skizziere eine LED mit Vorwiderstand in Serie und einen Sensor parallel zur Versorgung. Markiere die Messpunkte.

Fortgeschritten

Kirchhoff-Regeln kompakt

Topic: kirchhoff / kirchhoff-regeln

Knoten- und Maschenregel fuer Mehrzweig-Netze in der Fehlersuche anwenden.

KCL an Knoten sicher bilanzieren
KVL in Maschen als Spannungsbilanz einsetzen
Messwerte gegen Netzbilanz plausibilisieren

KCL: Summe der zufliessenden Stroeme entspricht der abfliessenden Summe.KVL: Die Summe der Spannungen in einer geschlossenen Masche ist null.Kirchhoff-Regeln gelten fuer lineare wie nichtlineare Netze als Bilanzgrundlage.

Praxis: Lege fuer ein Zwei-Maschen-Netz die Knotenstroeme und Maschenspannungen als Gleichungssystem an.

Fortgeschritten

Widerstandsnetzwerke und Teiler

Topic: netzwerke / widerstandsnetzwerke

Spannungs- und Stromteiler unter Last korrekt auslegen und bewerten.

Serien- und Parallelanteile im Netzwerk trennen
Teilerformeln unter Last anwenden
Messpunkte fuer Soll-Ist-Vergleich festlegen

Belastete Teiler liefern niedrigere Uout als Leerlauf-Teiler.Parallele Lasten senken den effektiven Zweigwiderstand.Teilerfehler zeigen sich oft erst unter Lastbetrieb.

Praxis: Berechne Uout eines 12 V Teilers mit R1=4.7k, R2=10k und einer Last von 20k parallel zu R2.

Einsteiger

Bauteilkunde fuer den Laboralltag

Topic: bauteilkunde / bauteilkunde

Grundbauteile, Polaritaet und typische Defektbilder sicher identifizieren.

Widerstand, Kondensator, Diode und Transistor unterscheiden
Polaritaet bei LED und Elko korrekt beachten
Hauefige Ausfallmuster bei Lastbetrieb erkennen

Elektrolytkondensatoren sind polarisiert.LEDs benoetigen im Regelfall einen Vorwiderstand.Thermische Ueberlast ist ein haeufiger Defektgrund bei Widerstaenden.

Praxis: Pruefe einen einfachen LED-Zweig auf korrekte Polaritaet und dimensioniere den Vorwiderstand.

Grundlagen

Schaltplaene lesen ohne Raten

Topic: messung / messgeraete-und-methoden

Schaltzeichen, Knoten und Signalfluss als wiederholbare Lesemethode nutzen.

Versorgungsnetz zuerst identifizieren
Signalpfad vom Eingang zur Last nachzeichnen
Messpunkte mit erwarteten Sollwerten markieren

Ein sauberer Plan reduziert Trial-and-Error beim Debugging.Knotenpunkte entscheiden ueber den Stromverlauf im Netz.Sollwerte helfen beim schnellen Vergleich mit Istwerten.

Praxis: Nimm eine einfache Sensor-LED-Schaltung und markiere drei Pflicht-Messpunkte mit erwarteten Spannungen.

Grundlagen

DC versus AC sicher unterscheiden

Topic: dcac / dc-vs-ac

Signalarten, Frequenz und RMS-Werte fuer Messung und Auslegung sauber trennen.

DC- und AC-Signale messtechnisch unterscheiden
RMS und Spitzenwert fuer Sinus korrekt umrechnen
Messbereiche passend zur Signalart waehlen

Bei Sinus gilt Uspitze = URMS x sqrt(2).230 V AC (RMS) entsprechen etwa 325 V Spitze.Falscher Messmodus fuehrt zu unplausiblen Werten.

Praxis: Wandle 48 V RMS in den Spitzenwert um und erklare die Bedeutung fuer Bauteilauswahl.

Einsteiger

Sicherheitsroutine im Elektroniklabor

Topic: sicherheit / sicherheitsgrundlagen

Vor jedem Test eine kurze Sicherheitsabfolge durchgehen.

Versorgungsspannung und Polaritaet pruefen
Leitungen und GND-Referenz kontrollieren
Messbereich vor Kontakt richtig einstellen

Falscher Messbereich kann Sicherungen im Messgeraet ausloesen.Verpolung ist eine der haeufigsten Fehlerquellen bei Erstaufbauten.Eine Checkliste spart Zeit bei der Fehlersuche.

Praxis: Erstelle eine 6-Punkte-Preflight-Checkliste fuer einen neuen Breadboard-Aufbau.

Grundlagen

Batterie-Grundlagen und Packdenken

Topic: batterie / batterie-grundlagen

SOC, SOH, C-Rate und Packauslegung fuer mobile Systeme praktisch anwenden.

SOC und SOH klar unterscheiden
Serien- und Parallelschaltung von Zellen bewerten
Wh aus Zell- und Packdaten berechnen

SOC beschreibt den Ladezustand, SOH den Gesundheitszustand.1C entspricht einer Vollentladung in etwa einer Stunde.Temperatur beeinflusst Leistungsabgabe und Alterung stark.

Praxis: Plane ein 4S2P-Pack aus 3.2 V / 5 Ah Zellen und berechne Nennspannung, Kapazitaet und Energie.

Grundlagen

Formelsammlung mit Plausibilitaet

Topic: formeln / formelsammlung

Zentrale ET-Formeln schnell abrufen und ueber Einheitencheck absichern.

Ohm-, Leistungs- und Teilerformeln sicher anwenden
Einheiten als Fehlerfilter nutzen
Berechnungen in kleine Pruefschritte gliedern

Einheitenpruefung erkennt viele Ansatzfehler frueh.Mehrstellige Rechenwege profitieren von Zwischenwerten.Praxisformeln sind oft direkte Ableitungen weniger Grundgesetze.

Praxis: Leite aus U und R zuerst I und danach P her und dokumentiere die Einheiten pro Schritt.

Lernbereich einklappen

Messgeräte Start

Erste Startkarten für Messgeräte

Der Messgeräte-Bereich ist vorbereitet, damit Oszilloskop, Multimeter und Messpraxis später direkt in echte Laborwerkzeuge übergehen können.

Kapitel-Index Messgeräte

Kapitelweise Struktur mit vier festen Lernschichten: Überblick, Praxis, Tool und Check.

Oszilloskop

Time/Div, Volt/Div und Trigger sind die drei Basishebel für ein stabiles Signalbild.

TriggerTime/DivVolt/Div

Setze zuerst Time/Div passend zur Periode, dann Volt/Div und danach den Trigger-Level.

Nutze PWM-Preview und öffne anschließend Oszilloskop oder Generator im Overlay.

Kannst du für 100 Hz und 3,3 V sinnvolle Startwerte für Scope-Einstellungen nennen?

Multimeter

Spannung parallel, Strom in Reihe, Widerstand nur stromlos messen.

MessartKontaktPlausi

Prüfe bei gegebener Last zuerst Versorgungsspannung, dann Strompfad und schließlich Widerstand.

Der Quickcheck zeigt A/W aus V und Ohm, bevor du in reale Messaufgaben gehst.

Erkennst du sofort den Fehler, wenn ein Strommessbereich für Spannungsmessung genutzt wird?

Messpraxis

Messreihenfolge und saubere Kontaktpunkte reduzieren Diagnosezeit massiv.

PunktfolgeSicherheitDiagnose

Lege eine feste Reihenfolge an: Versorgung, Eingang, Zwischenpunkt, Ausgang.

Verknüpfe Messpraxis direkt mit Generator und Oszilloskop für reproduzierbare Tests.

Hast du für jeden Messpunkt den Bezug zu GND klar dokumentiert?

Scope Triggerblick

Trigger-Linie und Signal helfen beim stabilen Bild in Sekunden.

TriggerTime/Div

Multimeter Modi

Spannung, Strom und Widerstand klar getrennt im Ablauf.

VAOhm

Mess Preview

PWM -> Scope Schnellblick

Schnelle Frequenz/Duty-Einstellung, um sofort ein erwartetes Signalbild zu erhalten.

Frequenz (Hz)Duty (%)

8.33 msON 3.33 ms

Mess Preview

Multimeter Quickcheck

Spannung und Last simulieren, um Strom und Leistung als Erwartungswert zu sehen.

Spannung (V)Widerstand (Ohm)

0.10 A1.20 W

Oszilloskop Start

Kurven lesen, Signalformen erkennen und Zeit-/Spannungsachsen verstehen.

Time/Div
Volt/Div
Trigger-Idee
Signalbild lesen

Multimeter Start

Grundlagen für Spannungs-, Widerstands- und Durchgangsmessungen mit sauberer Bereichswahl.

Messbereich
Messspitzen
Durchgang
Fehlerquellen

Messpraxis

Wo messen, wie referenzieren und wie du typische Diagnose-Messungen sauber vorbereitest.

Massebezug
Kontaktpunkte
Abfolge
Sicherheit

Integrierte Mess-Tools

Signalquelle und Analysegerät sitzen direkt im Labor. Damit ist die Übergangslogik von Lernkarte zu echtem Tool bereits angelegt.

📟

PF Oszilloskop

Einsatzbereit

Interaktives 1-Kanal-Oszilloskop fuer Trigger-, Kopplungs-, Time/Div- und Volt/Div-Training im Elektroniklabor.

v0.2.0 · Code · Meta · DB · Lizenz 1

oszilloskoptriggervolt-divtime-divsignalelektronik

Im Elektroniklabor öffnen

〰️

PF PWM Signalgenerator

Einsatzbereit

Interaktiver PWM-Signalgenerator mit Frequenz-, Duty-Cycle- und Signalvisualisierung fuer das Elektroniklabor.

v1.1.2b · Code · Meta · DB · Lizenz 1

pwmsignalgeneratorduty-cyclefrequenzelektroniklabor

Im Elektroniklabor öffnen

Lernimpulse für Messgeräte

Kurze Lernbausteine verbinden Theorie mit dem direkten Einsatz von Signalquelle und Oszilloskop.

Laborstart

Trigger-Grundlagen am Oszilloskop

Topic: oszilloskop / oszilloskop

Ruhiges Signalbild ueber Trigger-Level, Flanke und Skalierung aufbauen.

Rising und Falling Edge unterscheiden
Trigger-Level sinnvoll positionieren
Instabile Signale systematisch beruhigen

Praxis: Formuliere eine Reihenfolge aus Time/Div, Volt/Div und Trigger fuer ein unbekanntes PWM-Signal.

Praxis

Multimeter Fehlerbilder in 3 Minuten erkennen

Topic: multimeter / multimeter

Typische Messfehler erkennen, bevor falsche Schluesse gezogen werden.

Spannung parallel und Strom in Reihe messen
Bereiche DC/AC korrekt waehlen
Open-Circuit und Kurzschluss unterscheiden

Praxis: Lege eine Diagnose-Reihenfolge fuer den Fall fest: LED dunkel, Versorgung vorhanden, Messwerte unstetig.

Praxis

PWM Soll-Ist Vergleich im Scope

Topic: messpraxis / messpraxis

Geplante Signalparameter mit der realen Kurve vergleichen.

Periode und Pulsbreite aus der Kurve auslesen
Messabweichungen dokumentieren
Signalquelle gezielt nachregeln

Praxis: Erstelle ein kurzes Messprotokoll mit Sollwert, Istwert und Korrekturschritt fuer zwei PWM-Einstellungen.

Lernbereich einklappen

Code Start

Code-Unterbereiche vorbereiten

Der Code-Bereich ist als Verbindungsstelle zwischen Elektronik, Sensorik und Mikrocontroller-Logik vorbereitet.

Kapitel-Index Code

Kapitelweise Struktur mit vier festen Lernschichten: Überblick, Praxis, Tool und Check.

ESP32

GPIO-Rollen, Setup/Loop-Denke und serielle Diagnose als Grundgerüst für Firmware.

GPIOSetup/LoopSerial Log

Definiere Pin-Plan, initialisiere sauber und protokolliere Zustände via Serial.

Nutze den ESP32 Emulator als Deep-Dive, nachdem der Preview-Status plausibel ist.

Sind Pinmodus, Pegel und Diagnoseausgabe konsistent zur Hardware-Idee?

Sensorik

Analoge und digitale Sensorpfade brauchen unterschiedliche Abtast- und Entprell-Strategien.

ADCThresholdSignal

Teste Schwellenwert und Hysterese mit realistischen ADC-Werten und Entprellzeit.

Der Sensor-Preview dient als Vorprüfung vor echter Auswertung im Tool.

Ist der Schwellwert robust gegen Rauschen und Temperaturdrift?

Analyse

Messwerte strukturieren, protokollieren und in Zustände übersetzen.

AuswertungLoggingZustand

Baue ein kleines Zustandsmodell mit Grenzwerten und klaren Übergängen.

DBC/Analyse-Tools liefern anschließend den detaillierten Deep-Dive.

Sind Schwellwerte, Logging-Format und Auswertung für spätere Fehleranalyse ausreichend?

GPIO Zustandskarte

Pinmodus und Pegel als visuelle Mini-Dokumentation fuer Snippets.

GPIOHIGH/LOW

Sensor Schwelle

ADC-Wert gegen Grenzwert mit Ampelstatus fuer robuste Trigger.

ADCThreshold

ADC XY-Graph live

Rohwert gegen Zeitfenster mit laufender Spur als schnelle Sicht auf Schwellwert-Drift.

GPIO Lastprofil

Taktwechsel und Pegelspitzen als CSS-Animation fuer schnellen Logik-Check.

Code Preview

GPIO Pin Zustand

Wähle Modus und Pegel, um den zu erwartenden GPIO-State im Kopf vorab zu prüfen.

PinModus

GPIO13DIGITAL HIGH

Code Preview

Sensor Signalfenster

Analoger Rohwert mit Schwelle und einfacher Status-Klassifizierung.

ADC WertSchwelle

1.69 Vunter Schwelle

ESP32 / Arduino

Startpunkt für Snippets, Praxiscode und die spätere Verbindung zu Simulatoren oder echten Boards.

Pinlogik
Setup/Loop
Serielle Ausgabe

Sensorik

Einleselogik für analoge und digitale Signale, Vorbereitung für Messwert- und Zustandsanalyse.

Analog
Digital
Entprellung

Analyse

Messwerte strukturieren, Zustände interpretieren und Daten für Diagnose oder Visualisierung vorbereiten.

Logging
Interpretation
Visualisierung

Code- und Simulations-Tools

Hier startet die nächste Integrationsstufe: Mikrocontroller, Templates und Hardware-nahe Validierung direkt aus dem Code-Bereich.

🧠

PF ESP32 eMUlator

Einsatzbereit

Interaktiver ESP32 Breadboard-Emulator mit Verdrahtung, Templates und Simulationsmodus fuer Labor-Workflows.

v0.8.0 · Code · Meta · DB · Lizenz 1

esp32breadboardemulatorsimulationelektroniklabor

Im Elektroniklabor öffnen

🧾

DBCfileGenerator

module.json fehlt

🚗 DBC-Editor & CAN-Emulator – modulare Fahrzeugkommunikation für PFWS Das Modul ermöglicht die Erstellung, Bearbeitung und Emulation von DBC-Dateien direkt im PFWS-System – ideal für Automotive-Setups, Studio-Umgebungen oder Embedded-Prototypen. PFuisi nutzt die Umgebung, um CAN-Signale zu definieren, simulieren und exportieren – inklusive Integration mit Arduino CAN-Shield und visueller Rückmeldung. 📄 DBC-Dateien erstellen & bearbeiten Signale, Nachrichten und Busstrukturen lassen sich direkt im Editor definieren – mit Syntaxprüfung, Signalvorschau und semantischer Gruppierung. Die Oberfläche ist klar gegliedert und unterstützt sowohl manuelle Eingabe als auch Vorlagenlogik. 🧪 Emulator mit Arduino CAN-Shield Das Modul kann DBC-Daten live emulieren – z. B. über ein angeschlossenes Arduino-Setup mit CAN-Shield. PFuisi kann so Signale senden, empfangen und auf Studio-Displays oder Debug-Overlays visualisieren – ideal für Tests, Schulungen oder Showcases. 🔗 Integration mit Studio- & Automotive-Modulen Verknüpfbar mit PF_Debug, PF_Inventory, PF_LookAndFeel oder externen Visualisierungen. So lassen sich z. B. Fahrzeugdaten in Echtzeit darstellen, simulierte Sensorwerte ausgeben oder modulgebundene CAN-Reaktionen testen. 📤 Exportfunktion DBC-Dateien können exportiert werden – z. B. für externe Tools, Fahrzeugsteuergeräte oder Dokumentation. Die Exportlogik berücksichtigt Lizenzstatus, Signalgruppen und Formatvorgaben – inklusive optionaler Metadaten. 🖥️ Benutzeroberfläche Der Editor bietet strukturierte Tabs für Nodes, Messages, Signals und Attribute – mit Syntax-Highlighting, Tooltips und visueller Signalvorschau. Emulatorfunktionen sind direkt eingebettet und rollenbasiert aktivierbar. 📦 Typische Einsatzszenarien • Erstellung und Pflege von DBC-Dateien für Automotive-Projekte • Emulation von Fahrzeugdaten über Arduino CAN-Shield • Visualisierung von CAN-Signalen in Studio-Setups oder Dashboards • Testumgebung für Embedded-Entwicklung oder Schulungen • Export von DBC-Dateien für externe Tools oder Steuergeräte

v1.0.4b · Code · Ohne Meta · DB · Keine Lizenz

DBCCANSignalmapping

Vorbereitung läuftCode prüfen

Lernpfad Code und Analyse

Bereits vorbereitete Sessions fuer ESP32, Sensorik, DBC und Telemetrie als Basis fuer den erweiterten Laborbetrieb.

Code Basics

ESP32 Pin-Plan fuer Laborsetups

Topic: esp32 / esp32

Pins vor dem ersten Upload sauber planen und dokumentieren.

GPIO-Rollen vorab festlegen
I2C/SPI/UART Konflikte vermeiden
Versorgung und GND-Bezuege im Plan vermerken

Praxis: Definiere einen Pin-Plan fuer Sensor, PWM-Ausgang und Display und begruende die Auswahl.

Code Praxis

Robuste Sensor-Auslese

Topic: sensorik / sensorik

Messwerte filtern, plausibilisieren und verarbeitbar bereitstellen.

Sampling-Intervall bewusst waehlen
Ausreisser erkennen und markieren
Mittelwert- oder Fensterlogik einsetzen

Praxis: Entwerfe ein Mini-Datenmodell mit timestamp, raw, filtered und quality-Flag.

CAN Workflow

CAN-Signale als DBC modellieren

Topic: analyse / analyse

Signalnamen, Bitpositionen und Skalierung als saubere DBC-Struktur aufbauen.

Frame-ID und Signal-Layout festlegen
Faktoren, Offsets und Einheiten dokumentieren
Validierung gegen Testframes planen

Praxis: Skizziere einen DBC-Frame mit drei Signalen: Temperatur, Spannung, Statusbyte.

Lernbereich einklappen

Zellen/Akkus Start

Zelltechnologie und Akku-Simulatoren

Hier laufen Grundlagen zu Zellchemie mit praxisnahen Unterpunkten wie C-Rate und Lade-/Entladeprofilen zusammen.

Kapitel-Index Zellen und Akkus

Kapitelweise Struktur mit vier festen Lernschichten: Überblick, Praxis, Tool und Check.

Zellchemie

Li-Ion, LiFePO4 und Alterung über Spannungsfenster, Sicherheit und Innenwiderstand verstehen.

ChemieSpannungAlterung

Ordne eine Anwendung der passenden Chemie zu und begründe mit Last- und Temperaturprofil.

Die Kapitelvorbereitung führt in C-Rate- und Lade/Entlade-Simulatoren.

Kannst du den Einfluss von Innenwiderstand auf Lastspannung und Wärme erklären?

C-Rate

C-Rate verbindet Kapazität und Strom zu einem belastbaren Betriebsmaß.

C-RateLastReserve

Berechne für reale Lastprofile C-Wert und Reservefenster.

Quickcheck plus Vollsimulator decken Plausibilität und Grenzfälle ab.

Liegt dein Lastprofil unter Dauergrenze und innerhalb thermischer Reserve?

Lade/Entlade

CC/CV-Profil, SoC-Fenster und Zyklenbelastung bestimmen Lebensdauer und Sicherheit.

CC/CVZyklenSchutz

Definiere Lade- und Entladestrom passend zum Kapazitätsfenster.

Im Deep-Dive planst du Zyklen, Zeiten und Vollzyklen pro Jahr.

Sind SoC-Fenster und Zyklenfrequenz auf Lebensdauer statt nur Leistung optimiert?

C-Rate Kompass

Belastung als C-Wert mit schneller Ampel fuer Reserveeinschaetzung.

C-RateReserve

CC/CV Verlauf

Zwei Ladephasen als leicht lesbare Kurve fuer Sicherheit und Lebensdauer.

CCCV

C-Rate XY Verlauf

Belastung ueber Zeit mit Peak-Indikator fuer schnelle Reserveeinschaetzung.

CC/CV XY Kurve

CC-Anstieg und CV-Abflachung in einem Blick, dauerhaft animiert.

Simulator Preview

C-Rate Quickcheck

Schneller Belastungs-Check direkt im Bereich, bevor du den Vollsimulator startest.

1.50CStartwert

Simulator Preview

CC/CV Zyklusblick

Ladezeit, Entladezeit und Vollzyklen/Jahr als kompakter Schnellindikator.

L 0.0 h / E 0.0 h0 Vollzyklen/Jahr

Zellchemie und Grundaufbau

Vergleiche zwischen Li-Ion, LiFePO4 und klassischen Systemen: Spannungslagen, Energiedichte, Temperaturverhalten und Einsatzgrenzen.

Nennspannung und Zellfenster
Innenwiderstand
Temperatur und Alterung

C-Rate Simulator

Wie wirken sich Zellkapazität und Laststrom auf die C-Rate aus? Dieser Unterpunkt bereitet den interaktiven Simulator für Grenzwerte und Szenarien vor.

C = I / Kapazität
Belastungsreserve
Thermische Plausibilität

Kapazität (Ah)Laststrom (A)Reserve (%)Zellchemie

Bereit für eine C-Rate-Berechnung.

Lade-/Entladesimulator

Profile für CC/CV-Ladung, Entladegrenzen und Zyklusauswirkungen werden hier als eigener Simulationspfad vorbereitet.

CC/CV-Phasen
Cutoff-Spannungen
Zyklen und Degradation

Kapazität (Ah)Ladestrom (A)Entladestrom (A)SoC-Start (%)SoC-Ende (%)Zyklen/Woche

Bereit für Lade-/Entladeplanung.

Akku-Simulatoren

Die beiden Zellen/Akkus-Tools sind jetzt als echte Module registrierbar und direkt aus dem Labor startbar.

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PF C-Rate Simulator

Einsatzbereit

Interaktiver C-Rate-Rechner für Zellchemie, Lastprofil und Sicherheitsreserve im Elektroniklabor.

v1.0.0 · Code · Meta · DB · Lizenz 1

akkuc-ratezellelastkapazitätelektronik

Im Elektroniklabor öffnen

🔋

PF Lade-/Entladesimulator

Einsatzbereit

Interaktives Tool für Ladezeit, Entladezeit und Zyklusplanung mit SoC-Fenster.

v1.0.0 · Code · Meta · DB · Lizenz 1

akkuladenentladencccvzyklensoc

Im Elektroniklabor öffnen

Lernpfad Zellen/Akkus

Grundlagen zu Zelltechnologie, C-Rate und Ladefenster sind als eigenständige Lernbausteine vorbereitet.

Akkugrundlagen

Zellchemie und Kennwerte verstehen

Topic: zellchemie / zellchemie

Li-Ion, LiFePO4 und vergleichbare Zelltypen mit Fokus auf Nennspannung und Belastbarkeit.

Nennspannung, Ladeschluss und Entladeschluss unterscheiden
Kapazitaet (Ah) und Energie (Wh) trennen
Innenwiderstand und Temperatur einordnen

Praxis: Vergleiche zwei Zelltypen fuer denselben Lastfall und begruende die Auswahl.

Simulator

C-Rate sicher berechnen

Topic: c-rate / c-rate

Laststrom, Zellkapazitaet und Laufzeit in belastbare Entscheidungen uebersetzen.

Formel C = I / Kapazitaet korrekt anwenden
Dauerlast und Spitzenlast getrennt bewerten
Sicherheitsreserven einplanen

Praxis: Leite fuer einen Verbraucher mit Dauer- und Peak-Strom die C-Rate samt Reserve ab.

Simulator

Lade-/Entladeprofile planen

Topic: lade-entlade / lade-entlade

CC/CV-Phasen, Grenzspannungen und Zykluseinfluesse fuer robuste Akku-Workflows.

CC- und CV-Phase technisch erklaeren
Sichere Entladeschlussgrenzen je Zelltyp setzen
Zyklenbelastung abschaetzen

Praxis: Entwirf ein Lade-/Entladefenster fuer ein mobiles System und dokumentiere die Wirkung auf Lebensdauer.

Lernbereich einklappen

Weitere Bereiche

Erweiterungsslots für das Labor

Diese Fläche reserviert die Architektur für spätere Simulationen, Projekte, Dokumentation und Modul-Launcher.

Kapitel-Index Weitere Bereiche

Kapitelweise Struktur mit vier festen Lernschichten: Überblick, Praxis, Tool und Check.

Simulation

Virtuelle Testfälle und Schaltungssimulation als Vorstufe zur Realhardware.

ModelleGrenzfallVergleich

Definiere Soll-Verhalten und baue Gegenbeispiele für Fehlerszenarien.

Neue Simulationsmodule können direkt aus diesem Kapitel gestartet werden.

Decken die Szenarien Normalbetrieb, Grenzfall und Fehlerfall ab?

Projekte

Projektstruktur mit Dokumentation, Messprotokoll und Versionsstand.

DokuMilestonesAbnahme

Lege für jedes Projekt Ziele, Messkriterien und Abnahme-Checkliste an.

Spätere Export- und Tracking-Module docken hier an.

Ist jedes Projekt mit reproduzierbaren Messdaten und Entscheidungen dokumentiert?

Modul-Launcher

Zentrale Stelle für modulübergreifende Starts, Übergaben und Workflows.

Tool StartKontextWorkflow

Definiere Ein- und Ausgangskontext für jeden Tool-Start.

Launcher koppelt Themenbereich direkt mit passendem Deep-Dive-Tool.

Ist klar, welches Modul wann, warum und mit welchem Kontext geöffnet wird?

Workflow Map

Von Hub zu Tool in klaren Schritten fuer groessere Laborprojekte.

AblaufProjekt

Simulation

Vorlage für virtuelle Schaltungen, Szenarien und Labor-Trainings ohne reale Hardware.

Schaltungsmodelle
Fehlerfälle
Trainingsmodus

Projekte

Sammelpunkt für Projektstände, Notizen, Dokumentation und spätere Export-/Import-Funktionen.

Projektstatus
Notizen
Dokumentation

Modul-Launcher

Bereich für spätere Aufrufe von PFWS-Modulen wie OBD2, ESP32emu, SCORM-Labs oder Lernhilfen.

Launcher
Verknüpfungen
Workflows

Ausbaupfad

Die Integration ist jetzt für echte Tool-Karten vorbereitet. Nächste Kandidaten können im gleichen Muster nachgezogen werden: Modul-Meta, SQL-Registration, Launcher im passenden Laborbereich.

Diagnose- und Projekt-Tools

Erweiterte Labor-Workflows können jetzt ebenfalls aus dem Elektroniklabor gestartet werden, inklusive Startkontext für Diagnose und IoT-Projekte.

🚗

PF OBD2

Einsatzbereit

Interaktives OBD2- und Diagnosemodul fuer Fahrzeugdaten, CAN-Workflows und Labor-Diagnosepfade.

v0.8.0 · Code · Meta · DB · Lizenz 1

obd2candiagnosefahrzeugdatenelektroniklabor

Im Elektroniklabor öffnen

📺

PF Verbrauchsbildschirm

Einsatzbereit

Visualisierungsmodul fuer Verbrauchsdaten, Displays, ESP32-Anbindungen und IoT-nahe Laborprojekte.

v0.8.0 · Code · Meta · DB · Lizenz 1

verbrauchdisplayesp32iotvisualisierunglabor

Im Elektroniklabor öffnen

Labor-Workflow-Schema

Mehrere Tools werden bewusst als Arbeitskette gedacht. Das ist die Grundlage für spätere geführte Labor-Szenarien.

PWM sichtbar machen

Eine Signalquelle erzeugen, das Signalbild lesen und dann die Messlogik reflektieren.

PF_pwmgen mit moderater Frequenz und bewusstem Duty Cycle starten.
PF_Oszilloskop oeffnen und Time/Div plus Trigger auf das Signalbild abstimmen.
Signalbild mit den erwarteten ON- und OFF-Zeiten vergleichen.

Zielbild: Dieser Workflow verbindet Theorie ueber PWM direkt mit Messpraxis und Signalinterpretation.

ESP32-Prototyp mit Anzeige denken

Vom Mikrocontroller-Setup bis zur Darstellung in einem Visualisierungsmodul den kompletten Gedankengang vorbereiten.

PF_ESP32emu als Verdrahtungs- und Template-Startpunkt verwenden.
Versorgung, Pins und Signalpfade vor dem eigentlichen Code pruefen.
PF_verbrauchsbildschirm als Ziel fuer sichtbare Daten und UI-Ideen mitdenken.

Zielbild: Der Workflow schafft eine Bruecke zwischen Hardware-Prototyp, Datenfluss und sichtbarer Ausgabe.

Diagnosepfad von Daten bis Anzeige

Fahrzeugdaten, Uebertragungsweg und Labor-Auswertung in eine nachvollziehbare Kette bringen.

PF_OBD2 als Quelle fuer Diagnose- und Fahrzeugdaten betrachten.
Mit PF_ESP32emu ueberlegen, wie ein zwischengeschalteter Controller Daten weiterreichen koennte.
Signal- oder Statuspruefung bei Bedarf mit den Messgeraete-Tools vorbereiten.

Zielbild: So entsteht aus einzelnen Tools ein durchgehender Labor-Workflow statt isolierter Modulstarts.

SEO Audit - Elektroniklabor Seite

Live-Pruefung fuer Titel, Description, Canonical, Keywords und OG-Bild der aktuell geoeffneten Route.

SEO Score

0/100

Audit wird geladen...

Meta VorschauKein Titel erkanntKeine Canonical URL erkannt

Keine Description erkannt

Lernpfad Projekte und Publikation

Sessions fuer moduluebergreifende Workflows, Projektdokumentation und SEO-orientierte Laborseiten.

Praxis

Simulation als Laborvorbereitung

Topic: simulation / simulation

Virtuelle Szenarien fuer Aufbau, Messung und Fehleranalyse vor realem Hardwareeinsatz nutzen.

Szenarien vor Hardwareeinsatz definieren
Soll-Ist-Abgleich in Simulationslaeufen dokumentieren
Fehlerbilder reproduzierbar aufbauen

Praxis: Definiere ein Simulationsszenario mit Zielwert, Stoerfaktor und Abnahmekriterium.

Advanced

Workflow-Orchestrierung ueber mehrere Module

Topic: projekte / projekte

Mehrere PF-Tools als durchgehende Laborstrecke kombinieren.

Startmodul, Messmodul und Auswertemodul definieren
Datenuebergaben zwischen Schritten dokumentieren
Abbruchkriterien fuer Debug-Runden festlegen

Praxis: Baue einen 4-Schritt-Labflow aus Signalerzeugung, Messung, Analyse und Dokumentation.

Publikation

SEO fuer Modulseiten und Lernbereiche

Topic: module / module

Route-basierte Seitentitel, Description und OG-Bilder konsistent pflegen.

Je Bereich eine eigene Suchintention abdecken
Titel und Description knapp und eindeutig halten
OG-Bild pro Modulseite sauber verlinken

Praxis: Schreibe fuer einen neuen Laborbereich Titel, Description, Keywords und OG-Bild-Text.

Grundlagen

Messgeräte

Code

Zellen / Akkus

Weitere Bereiche

Sandbox-Modus

Missions-Hub

Bauteil- und Modullibrary

Komplette Grundlagen für Diagnose, Messung und Schaltungsentwurf

Kapitel-Index – 12 Lernmodule

Elektrische Grundgrößen

Ohmsches Gesetz

Leistung & Energie

Serie & Parallel

Kirchhoffsche Regeln

Widerstandsnetzwerke

Bauteilkunde

Messgeräte & Methoden

DC vs. AC

Sicherheitsgrundlagen

Batterie-Grundlagen

Formelsammlung

Ohm-Dreieck

Leistungsbild

Serie vs Parallel

Kirchhoff-Knoten

RMS-Welle

Batterie S/P

Elektrische Grundgrößen

Ohmsches Gesetz

Leistung & Energie

Serie & Parallel

Kirchhoff

Netzwerke

Bauteilkunde

Messgeräte

DC vs. AC

Sicherheit

Batterie

Formeln

Elektrische Grundgrößen

Ohmsches Gesetz

Leistung & Energie

Serie & Parallel

Kirchhoffsche Regeln

Widerstandsnetzwerke

Bauteilkunde

Messgeräte & Methoden

DC vs. AC

Sicherheitsgrundlagen

Batterie-Grundlagen

Formelsammlung

U-I-R Schnellrechner

Leistungsrechner

Spannungsteiler-Rechner

Mini-Lab: LED Praxis

Mini-Lab: Motorlast

Mini-Lab: ADC Schutz

Troubleshooting Schnellhilfe

Zusätzliche Lerninhalte Grundlagen

Widerstaende lesen und einordnen

Ohmsches Gesetz in der Praxis

Leistung und Energie in der Praxis

Serie und Parallel sauber unterscheiden

Kirchhoff-Regeln kompakt

Widerstandsnetzwerke und Teiler

Bauteilkunde fuer den Laboralltag

Schaltplaene lesen ohne Raten

DC versus AC sicher unterscheiden

Sicherheitsroutine im Elektroniklabor

Batterie-Grundlagen und Packdenken

Formelsammlung mit Plausibilitaet

Erste Startkarten für Messgeräte

Kapitel-Index Messgeräte

Oszilloskop

Multimeter

Messpraxis

Scope Triggerblick

Multimeter Modi

PWM -> Scope Schnellblick