Arduino-kompatible Industrie-Steuerrechner

Unter der Bezeichnung Controllino verkauft der österreichische Hersteller Conelcom eine Serie von Einplatinenrechnern für Steueraufgaben, die industriellen Ansprüchen genügen sollen. Gleichzeitig sind die Controllinos Arduino-kompatibel und lassen sich nicht nur in dessen IDE, sondern auch in Atmel Studio, LabView, Matlab sowie logi.CAD und Visuino programmieren. Angeboten werden die Modelle Mini, Maxi und Mega in insgesamt acht Varianten. Alle Boards eignen sich für die Hutschienenmontage, bieten I²C- und SPI-Schnittstellen und haben eine Echtzeituhr an Bord.

Je nach Version bieten die Boards zwischen 8 und 21 digitale Eingänge mit Elektrostatik-Schutz, 8 bis 24 digitale Ausgänge mit 2A (3 bis 15 mit PWM) sowie 6 bis 16 Ausgänge für Relais (230V/maximal 6A). Alle Controllinos bieten zudem noch je 2 Interrupt-Eingänge und mindestens eine serielle TTL-Schnittstelle. Für alle Boards oberhalb des Mini ist Ethernet an Bord, einige unterstützen auch RS485. Wer trotz aller angebotenen Varianten kein passendes Board findet, soll sich in Kürze beim Angebot myPLC seinen maßgeschneiderten Controllino konfigurieren und fertigen lassen können. —pek

Bausatz Sperrholz-Filmprojektor

Mit diesem Bausatz aus 183 präzise per Laser geschnittenen Sperrholzteilen bauen Sie in etwa zwei bis drei Stunden einen funktionsfähigen Filmprojektor. Die bebilderte Anleitung zeigt sehr anschaulich, welches der zum Teil sehr filigranen Holzteile wohin gehört. Alles wird ohne Klebstoff lediglich zusammengesteckt, ist aber wegen der geschickten Konstruktion am Ende recht stabil. Lediglich der Stromgenerator ist geschraubt. Sämtliches benötigte Werkzeug liegt dem Bausatz bei. Sogar ein kurzer Filmstreifen mit einem laufenden Männchen im Charlie-Chaplin-Stil fehlt nicht. Andere cineastische Kunstwerke kann der kleine Projektor nicht vorführen. Als Lampe dient eine LED, die vom eingebauten Dynamo gespeist wird. Angetrieben wird er sowie der gesamte Filmtransport mittels Handkurbel, was sehr gut funktioniert. Die Lichtstärke reicht aber nur zur Vorführung postkartengroßer Bilder in nahezu völlig dunklen Räumen.

Das ist auch nicht der Hauptzweck des Bausatzes. Viel wertvoller ist der Spaß beim Bauen und der Lerneffekt. So kann man buchstäblich begreifen, wie der Einzelbild-Filmtransport mittels Malteserkreuz-Getriebe funktioniert oder welche Tricks es bei Lasercut-Teilen gibt, um sie ohne Klebung zusammenzuhalten. —hgb

Peripherie-Bibliothek für den ESP32

Der ESP32 kommuniziert von Haus aus nur über seine Netzwerk-Schnittstellen und GPIO-Pins mit der Außenwelt. Für viele Projekte wären aber eine Video-Ausgabe und eine Tastatur-Eingabe praktisch – für beides sorgt das Open-Source-Projekt FabGL.

Die Ressourcen des ESP32 reichen allemal, um ein ansprechendes VGA-Signal zu erzeugen. Auf der Hardware-Seite fehlen lediglich eine D-Sub-Buchse und ein paar Widerstände. Komplizierter ist die benötigte Software, doch dafür springt die FabGL-Bibliothek ein: Sie erzeugt stabile VGA-Signale in den gängigen Auflösungen und – je nach Anzahl der verwendeten Widerstände – mit bis zu 64 Farben. Drei Zeichensätze sorgen für ein gut lesbares Schriftbild in unterschiedlichen Auflösungen. Die Unterstützung von Sprites inklusive Kollisionserkennung und diverse Funktionen zum Zeichnen geometrischer Figuren machen die Programmierung von Videospielen zum Kinderspiel.

Auf der Eingabeseite können Tastaturen und Mäuse mit PS/2-Anschluss zum Einsatz kommen. Die sind zwar nicht mehr sonderlich verbreitet, finden sich aber in den meisten Grabbelkisten. Neben der ganzen Grafikpracht bringt die Bibliothek alles mit, um den ESP32 in ein ANSI/VT-Terminal zu verwandeln.

FabGL lässt sich bequem über den Bibliotheksverwalter der Arduino-IDE installieren und beinhaltet eine Reihe nützlicher Beispiel-Anwendungen. Neben diversen Grafik-Demos finden sich dort ein paar Terminal-Anwendungen und ein kurzweiliger Space- Invaders-Klon. Auf der Webseite des Projekts gibt es eine ausgezeichnete Dokumentation der Software und Anleitungen zum Aufbau der VGA- und PS/2-Schaltungen. Leider bietet FabGL momentan keine Audio-Funktionen, aber die lassen sich bei Bedarf mithilfe anderer Bibliotheken und ein paar Bauteilen nachrüsten. Wer die VGA- und PS/2-Anschlüsse nicht selbst basteln möchte, findet im Netz fertige Boards inklusive ESP32 für circa 13 US-$ (siehe Link). Die reizen die Fähigkeiten der FabGL-Bibliothek komplett aus. —Maik Schmidt/pek

> make-magazin.de/x3d4

Viele Maker wollten sicher schon mal ihr eigenes Projekt auf professionelle Art und Weise per Touch bedienen. Das Modul ArduiTouch MKR mit seinem 2,4" großen TFT-Touchdisplay macht genau das möglich. Im Lieferumfang des uns vorliegenden Extended Kits sind bereits alle Bauteile zum Löten, ein Eingabestift sowie ein passendes weißes Gehäuse enthalten. Dieses besitzt auf der Rückseite Aussparungen für Kabel und zur Montage an der Wand. Um das ArduiTouch zum Laufen zu bringen, wird lediglich ein kompatibles Arduino-MKR-Board benötigt. Das ArduiTouch besitzt neben einem Steckplatz für das Board auch einen für verschiedene MKR-Shields. Zudem ist eine kleine Rasterplatine auf dem PCB vorhanden, auf der man eigene Schaltungen aufbauen kann. Ein mitgelieferter Piezo-Summer ermöglicht nebenbei akustische Signale oder die Wiedergabe von Tastentönen. Das Board kann entweder per Micro-USB oder mit 9–35V betrieben werden.

Doch so einfach und schön, wie es klingen mag, ist es nicht ganz. Grund dafür ist, dass es relativ schwierig ist, Anleitungen zu finden, um sich mit der Funktionsweise des ArduiTouch vertraut zu machen. Lediglich auf dem Board selbst wird eine Webseite genannt, auf der man nach kurzem Suchen etwa eine Bauanleitung zum Löten und zwei Beispielprojekte findet. Diese setzen allerdings spezielle MKR-Boards sowie Shields voraus und sind somit nur eingeschränkt nutzbar. Zum Konfigurieren der Sketches wäre zudem noch ein Schaltplan wünschenswert, um zu sehen, welche Pins des Arduino an die Pins des Displays angeschlossen sind.

Prinzipell eignet sich das ArduiTouch MKR für die Steuerung von Projekten sehr gut, durch die sparsame Dokumentation setzt das Modul allerdings schon einige Programmierkenntnisse voraus und ist somit eher für Fortgeschrittene zu empfehlen. Noch ein Tipp: Sollte das Display dunkel bleiben, ist vielleicht der Pin der Hintergrundbeleuchtung nicht an den Arduino angeschlossen. Das lässt sich beheben, indem man ein Kabel zwischen den LED-Pin und einen 3,3V-Anschluss des ArduiTouch lötet. —Noah Ladusch/pek

Das Board wurde uns vom Hersteller als Rezensionsexemplar zur Verfügung gestellt.

Während selbst fortgeschrittene Semester SMD-Bauteile mit 0,8-mm-Beinchenabstand noch gut mit Lesebrille und Leuchtlupe verarbeiten können, verlangen Fine-Pitch-Bauteile potentere Hilfsmittel wie ein Stereo-Mikroskop. Deutlich angenehmeres Arbeiten verspricht eine „autarke“ Mikroskop-Kamera mit möglichst großem Bildschirm. Weil ohne USB und PC arbeitende Kameras auf dem hiesigen Markt eher industriell bepreist sind, haben wir uns das Eakins HD-13-Set bei AliExpress bestellt. HDMI- und RGB-Ausgang (Auflösung 1280 × 720, 60fps) ermöglichen den direkten Anschluss eines TFT-Monitors. Das Kameramodul und das Makroobjektiv aus Aluminium sind gut verarbeitet; lediglich den Tastern am Gehäuse merkt man die fernöstliche Herkunft an. Zur Beleuchtung dient ein dimmbarer LED-Leuchtring mit 230V-Anschluss.

Das C-Mount-Objektiv ist gut auf den Einsatzzweck abgestimmt; unter der Linse bleibt noch genug Platz zum Arbeiten. Das Bild ist im Unterschied zu vielen USB-Kameras sehr „direkt“ und eilt nicht ein paar Zehntelsekunden nach. Enttäuschung dagegen beim mitgelieferten Stativ: Der Objektiv-Haltering passt nicht. Damit das Objektiv sicher gehalten wird, empfehlen wir die Anfertigung eines zweiteiligen Zwischenrings (z. B. 3D-gedruckt). —cm

Tinkerforge-Module für den Raspi

Mit den HAT-Bricks will die ostwestfälische Firma Tinkerforge den Raspberry Pi nicht nur in ihr Elektronik-Baukastensystem integrieren, sondern ihn gleich auch stabil mit Spannung versorgen. Die Aufsätze gibt es im standardisierten Format HAT (Hardware Attached on Top) für die großen Raspis sowie eine geschrumpfte Variante für den schmalen Raspberry Pi Zero. Beim HAT Brick handelt es sich um einen abgewandelten Master Brick mit Step-Down-Wandler und Real-Time-Clock. Er bietet acht Anschlüsse für 7-Pol-Bricklets aus dem Tinkerforge-System, misst die USB- und DC-Spannungsversorgung und liefert bei externer Versorgung eine etwas erhöhte Spannung von 5,3 Volt. Um auch große Last ausgleichen zu können, sind bis zu 28 Volt möglich. Dank der Real-Time-Clock mit eigener Backup-Batterie kann der Einplatinenrechner gezielt aus- und wieder eingeschaltet werden, was besonders bei batteriebetriebenen Projekten interessant ist. Schließlich ist auch der Einsatz eines Watchdogs möglich, um den Raspi bei Problemen neu zu starten.

Der HAT Brick Zero hat vier Anschlüsse für Bricklets und misst ebenfalls die USB-Versorgungsspannung. Er kann nicht nur auf den Raspberry-Zero-Varianten, sondern auch auf den größeren Boards befestigt werden. Beide Bricks sind kompatibel zum Raspberry Pi 4 (S. 30). —hch

Smart Textiles Kit mit Arduino Nano

LEDs, Buttons, Sensoren – auf den ersten Blick bringt das Elektronik-Kit von Wearic aus Österreich bekannte Bauteile. Ein textiler Feuchtigkeitssensor und ein Mini-Stück Heizdecke sind dagegen schon seltener. Unter den fünf in Stoff vernähten Komponenten sind sie die Highlights des Bausatzes. Leider bleibt ihr Einsatzzweck etwas unklar. Mit großen Druckknöpfen können sie an die Wearic-Platine geklemmt werden, auf der auch ein Nano eingesetzt wird. Für E-Textilien ist das Board allerdings nicht geeignet, denn es fehlen Löcher zum Vernähen. Wer die Komponenten in andere Projekte einbauen will, muss Druckknöpfe nutzen. Eine Anleitung zum Nachnähen der Komponenten gibt es nicht. Immerhin: Auf der Webseite findet man zu jedem Teil eine Erklärung der Physik dahinter und kurze Tutorials. Die Code-Beispiele werden sogar ausführlich erläutert, setzen aber Programmierkenntnisse voraus.

Im getesteten Kit sind mit USB-Kabel, Nano und selbst einer Nadel alle nötigen Teile enthalten, um direkt loszulegen. Die verschiedenen Komponeten sind im Shop auch einzeln ab 7 Euro erhältlich. Bei Redaktionsschluss waren einige Teile ausverkauft, sollen laut Hersteller aber im August wieder zu haben sein. Insgesamt sind die Wearic-Komponenten eher ein Anschauungsbeispiel, wie sich elektronische Bauteile in Stoff umsetzen lassen. Wer das einmal ausprobieren möchte, hat in fünf Minuten ein Erfolgserlebnis – muss danach aber wieder von vorn anfangen. Selbst eine Übersicht der Pins auf dem Wearic-Board fehlt. Wer bisher keine Ahnung vom Programmieren hatte, wird damit sicher nicht glücklich. —hch

Ein Kit wurde uns vom Hersteller als Rezensionsexemplar zur Verfügung gestellt.

Evaluation-Board mit zahlreichen Erweiterungsmöglichkeiten

In Bezug auf das Preis-Leistungs-Verhältnis hat sich das ESP32-Entwicklerboard von Espressif bei vielen Makern bewährt: Es ist mit einer Dual-Core-CPU, Bluetooth sowie WLAN ausgestattet und bereits für weniger als 10 Euro online erhältlich.

Das ESP32 Evaluation Board aus Conrads Makerfactory-Serie ist deutlich teurer und mit seinen 18,5cm × 21cm auch relativ groß, bringt allerdings auch gleich zahlreiche Komponenten für eigene Testaufbauten und Projekte mit. Es ist out of the box nutzbar und man muss lediglich die Treiber für den ESP32 installieren, was dank der Schritt-für-Schritt-Anleitung online problemlos funktioniert.

Das Board bietet eine Reihe integrierter Komponenten, etwa 5 Taster, 2 Potentiometer, 4 RGB-LEDs, ein digitales Mikrofon sowie einen Audioverstärker, einen Temperatursensor, ein 9-Achsen-Gyroskop und einen MicroSD-Kartenleser. Die 9 Achsen des Gyroskops MPU-9250 setzen sich dabei aus einem jeweils 3-achsigen Gyroskop, Beschleunigungssensor und Magnetfeldsensor beziehungsweise Kompass zusammen. Weitere Komponenten, die über Stiftleisten an das Evaluation Board montiert sind und somit auch für andere Projekte genutzt werden können, sind ein OLED- sowie ein touchfähiges 2,4"-TFT-Display, die unserer Teststellung beilagen, im unten genannten Preis aber nicht inbegriffen sind. Mit zahlreichen Schnittstellen für eine Kamera, 8 Grove-Module, Schrittmotor-Treiber und einen RFID- Leser bietet das Board viele Erweiterungsmöglichkeiten. Wem all dies noch nicht reicht, kann zusätzliche Hardware an den durch Stiftleisten herausgeführten Pins des ESP32 anschließen.

Das Board ist in verschiedene Module unterteilt, die jeweils für diverse Hardware-Komponenten genutzt werden. Dabei werden die Module durch DIP-Schalter auf dem PCB aktiviert oder deaktiviert. Dies ist nötig, da manche Module dieselben IO-Pins des ESP32 benötigen und somit nicht gleichzeitig nutzbar sind. Das Evaluation Board wird über Micro-USB programmiert und mit Strom versorgt. Wer jedoch unabhängig von einem Computer sein will, kann das Board dank des integrierten Netzteils auch mit 8–15V versorgen.

Ausführliche Informationen und Anleitungen sind online und auf Englisch schnell zu finden. Dort werden die Komponenten des ESP32 Evaluation Boards und deren Funktionsweise sehr verständlich beschrieben. Wünschenswert wäre allerdings noch eine deutschsprachige Anleitung. Mithilfe von mehr als 30 Beispielprojekten ist es für Anfänger relativ einfach, die Komponenten zum Laufen zu bringen. Die dazu benötigten Sketches für die Arduino IDE gibt es zum Download. Positiv fallen dabei die Funktions-Erklärungen der Sketches auf. Für Fortgeschrittene wird vor allem der Schaltplan des Boards interessant sein, den es ebenfalls online gibt.

Conrads ESP32 Evaluation Board eignet sich sowohl für das Verwirklichen eigener Projekte als auch für den Einstieg in die vielfältige ESP32-Welt und bringt eine Menge Peripherie schon mit, die man sonst separat kaufen müsste. Aufgrund des recht hohen Preises ist es vor allem für Maker zu empfehlen, die bereits ein wenig Erfahrung im Programmieren mitbringen und größere Projekte umsetzen wollen. Trotzdem ist es auch für Anfänger geeignet, die von zukünftigen Projekten mit dem ESP32 träumen und einen schnellen Einstieg suchen. —Noah Ladusch/pek

Das Board wurde uns vom Hersteller als Rezensionsexemplar zur Verfügung gestellt.

IoT-Bastelrechner mit LTE

Das Board basiert auf dem Omega2S+ von Onion, unterstützt neben WLAN auch 4G LTE und die Positionsbestimmung über GPS, GLONASS, Galileo und BeiDou. Das LTE-Modem soll es auf 150MBit/s beim Download und 50MBit/s Uplink bringen. Neben einer auf Nordamerika beschränkten Variante gibt es auch ein Modell, das auf der ganzen Welt funktioniert.

Auf dem Omega2-Board werkelt eine MIPS-CPU mit 580MHz, 128MB RAM sowie 32MB Speicher, die mit einer SD-Karte auf 2TB erweitert werden können. Die Linux-Distribution OpenWrt samt grafischer Oberfläche OnionOS sind vorinstalliert. Zum Betrieb sind eine Nano-SIM mit Datentarif, LTE-Antennen und Spannungsversorgung nötig. Vorhandene Omega2-Expansionsboards für weitere Funkstandards können mit dem neuen Rechner genutzt werden. Das Onion Omega2 LTE kann über Crowdsupply vorbestellt werden. —hch