Make Magazin 2/2016
S. 140
Kurzvorstellungen

RGB Digits

Bunte Siebensegmente mit Neopixel-Ansteuerung

Siebensegment-Anzeigen haben ihre beste Zeit hinter sich. Früher blinkten sie auf Videorecordern, Taschenrechnern und Radioweckern und kamen in vielen Eigenbauprojekten vor. Neue Geräte setzen auf günstige Displays oder andere, vielseitigere Anzeigen, allenfalls an der Tankstelle begegnet man den eckigen Ziffern im Alltag noch.

Dennoch gibt’s in dem Bereich etwas Neues: Weil er mit den üblichen monochromen LED-Displays nicht zufrieden war, hat Coen de Bruijn in Form der „RGB Digits“ eine bunte Version auf Neopixel-Basis konstruiert. Im 24 mm × 34 mm großen Gehäuse stecken acht LEDs vom Typ WS2812, die sich einfach über drei Anschlüsse (Plus, Minus und Signal) steuern lassen. Bis zu zehn Ziffern lassen sich hintereinander schalten. Mit so wenigen Pins kommt man nicht mal bei klassischen einfarbigen LED-Segmenten aus.

Die RGB Digits bekommt man einzeln für knapp 10 Euro im Webshop des Bastlers. Ab 44 Euro gibt es den RGB Digit Shield für Arduinos mit vier Ziffern und, je nach Bestückung, vorbereitet für den Einsatz als Thermometer oder Uhr. Im Test funktioniert der Shield fehlerfrei: auf den Arduino stecken, den passenden Sketch von der Webseite einspielen, fertig. Das RGB-Thermometer zeigt die Temperatur nicht nur in Zahlen an, sondern auch farblich: Vom kalten Blau geht es ins warme Rot. Schick sieht das allemal aus, auch wenn die bunten Ziffern sicher nur für eine Handvoll Anwendungen einen Mehrwert liefern. phs

Genuino 101

Arduino mit Beschleunigungssensor und Bluetooth

Manch einer mag denken: „Schon wieder ein neuer Arduino?“ Aber dank Bluetooth LE und 6-Achsen Beschleunigungssensor/Gyroskop lohnt es sich, das Genuino 101 genauer anzusehen. Verbaut sind die beiden genannten Highlights in einem SoC (System on a Chip) namens Intel Curie. Dieses enthält auch zwei 32 Bit Prozessoren, die mit 32 MHz getaktet sind. Im Vergleich zum Arduino UNO ist das allein schon ein dickes Upgrade. Dazu kommt, verglichen mit anderen Arduinos, viel Speicher (196 kByte Flash und 24 kByte SRAM) und die üblichen 14 digitalen I/Os, sowie 4 PWM Kanäle und 6 analoge Eingänge.

Getestet haben wir unter Linux und Windows. Das 101 wird in der Arduino IDE erst ab Version 1.6.7 unterstützt. Damit das Board erkannt wird, muss man im Boards Manager die passenden Compiler und Treiber installieren. Leider geschieht das unter Linux nicht vollständig automatisch, weshalb nach der Installation noch ein Skript namens create_dfu_udev_rule ausgeführt werden muss, das sich in einem variablen Unterverzeichnis des versteckten Ordners ~/.arduino15/ befindet. Unter Windows wurde das 101 nach einigen Anlaufschwierigkeiten erkannt. Beim Programmieren kam es ab und zu vor, dass das Board nicht richtig mitgespielt hat, aber da half ein kurzes Trennen der USB-Verbindung. Die Code-Beispiele von der Webseite enthalten teilweise Fehler, sind aber in den meisten Fällen nochmal fehlerfrei in der Arduino IDE enthalten. Die Demos zeigen die Highlights des Boards, könnten aber besser umgesetzt sein. pff

1Sheeld

Ein Shield für viele Aufgaben

Ohne extra Sensoren und ohne eigene Programmierkenntnisse Prototypen entwickeln das versprechen die Entwickler von 1Sheeld. Stattdessen nutzt man dank des Shields die Funktionen des eigenen Smartphones. Die Verbindung läuft über Bluetooth. Für die Programmierung wird in der Arduino-IDE eine Library installiert, die viele Beispielprogramme mitbringt. Anschließend wird das Projekt über die Smartphone-App gesteuert. In der Aufsteckplatine werkeln dafür ein HC-06-Bluetoothmodul und ein ATmega162. Die Kommunikation mit dem Arduino erfolgt über UART.

Die 42 möglichen Anwendungen Shields zu nennen, erscheint etwas überzogen. Sie ermöglichen aber einen einfachen Einstieg in die Arbeit mit dem Arduino. Die App sowie die Einrichtung des Shields sind nicht immer intuitiv zu bedienen, auf der Webseite gibt es dafür eine Reihe Tutorials. Pluspunkt: Als Open-Hardware-Projekt stehen alle Informationen von der Firmware über das Schaltbild bis zur App auf Github zum Download zur Verfügung. Bisher funktioniert die App nur auf Android-Handys, eine iOS-Version ist aber geplant. hch

Tinkerbots

Roboterbaukasten für Kinder

Keine Kabel, keine Schrauben, keine aufwendige Montage – gleich loslegen. So präsentiert sich der 250 Euro teure Roboterbaukasten für Kinder (ab 6 Jahren) „Advanced Builder Set“ nach dem Auspacken. Er enthält einen Steuerwürfel (Powerbrain) sowie einen kontinuierlich rotierenden, einen schwenkenden (Pivot) und einen um 180 Grad drehenden Motor (Twister). Mit einer Steck-Dreh-Kupplung verbindet man die Bausteine sowohl mechanisch als auch elektrisch. Dann kann es auch gleich losgehen – entweder per Bluetooth-Verbindung zum Powerbrain und einer Fernsteuer-App auf dem Smartphone oder über die im Powerbrain vorgespeicherten Programme zur Motorsteuerung. Letztere wählt und startet man über die Bedienknöpfe auf dem Würfel. Zusätzlich kann man dem Powerbrain neue Bewegungsabläufe beibringen: Aufnahmetaste drücken, die Pivot- und Twister-Module nach Lust und Laune drehen und schwenken, Aufnahme stoppen. Anschließend kann der Würfel die Sequenz wieder abspielen.

Die in unserem Kasten beiliegende Anleitung war in englisch verfasst, aber sehr gut bebildert, sodass Kinder auch ohne Sprachkenntnisse recht schnell Erfolge beim Nachbau der vier vorgeschlagenen Modelle (Hund, Insekt, Rennauto) erzielen. Unser achtjähriger Tester lies sich schnell von der Modularität der Bausteine inspirieren und baute Modelle, die gar nicht in der Anleitung standen (Flaschenzentrifuge). Praktisch: Durch die Lego-kompatible Grundplatte lassen sich Legosteine für die Konstruktion weiterer Modelle nutzen. Unpraktisch: Während das Zusammenstecken der bunten kleinen Steine ein Kinderspiel war, befand der Tester sie allerdings als ziemlich schwer trennbar: „Da müssen Erwachsene helfen“.

Die Powerbrain versorgt über ihren eingebauten Akku alle Komponenten mit Strom, zum Aufladen liegt ein USB-Kabel nebst Netzteil bei. Kern des intelligenten Würfels ist ein ATmega-Prozessor, wie er auch auf Arduinos zu finden ist. Tinkerbot hat eine Programmierbibliothek angekündigt, mit der man eigene Programme für seine Modelle entwickeln kann. Das dürfte sich jedoch erst lohnen, wenn man Sensoren dazufügt. Die sind aber erst im Kasten „Sensoric Mega Set“ enthalten, für den man 470 Euro berappen soll. Damit liegt er weit über vergleichbaren Kästen von Lego und Fischertechnik. Die Tinkerbots sind technisch und pädagogisch sehr gut durchdacht und machen Spaß, preislich sind die Kästen aber inakzeptabel. dab

lectrify

Elektronikkit für alle Altersgruppen

Auf das zeitlose Lieblingsspielzeug großer und kleiner Kinder passen die Elektronikteile von Lectrify – sie sind mit Legosteinen kompatibel. Je nach Größe haben die Teilchen zwischen vier und zwölf Löcher, die auf unseren Teststeinen schon ziemlich fest saßen. Die leitfähigen Löcher sind von innen beschichtet sowie farblich kodiert (weiß für –, rot für + und blau, wenn der Anschluss keine Rolle spielt). Wir haben sie mit leitfähigem Garn verbunden, aber auch Kupferband oder selbst Büroklammern eignen sich.

Die Kits werden in Leiterplatinen geliefert, sind aber vorgestanzt, gelötet und bereit zum Einschalten. Auf der Vorderseite zeigt die Beschriftung den Stromkreis, während er auf der Rückseite noch einmal als Schaltplan abgebildet ist. Die Module können mit etwas Druck herausgebrochen werden. Alle Kits bringen Batteriehalter und Schalter mit, damit die Experimente nach dem Zusammenbau an- und wieder abgeschaltet werden können. Zwei sind bereits erhältlich: „Light it“ hat zwei LEDs und „Shake it“ ein Potentiometer und einen Motor. Geplant sind noch Photodioden, Buzzer, ein AT-Tiny-Modul sowie Klassensätze und Kits zum selber Löten. Einziger Knackpunkt: Einzelne Kits sind derzeit nur über Amazon zu bestellen und kosten in Deutschland 64 Euro statt 8 bis 15 US-Dollar. hch

Der Spielroboter

Zowi

Der 15 cm große Laufroboter „Zowi“ von bq ist als Lernspielzeug für Kinder ab 8 Jahren gedacht. Er kann seine Füße und Beine bewegen und hat ein Gesicht, das aus zwei Abstandssensoren als Augen und einer Reihe von verdeckt montierten LEDs als Mund besteht. Out-of-the-box hat er zwei Programme: Drückt man auf Knopf A, so vollführt Zowi eine Choreographie, die alle Fuß- und Beinbewegungen, sowie Gesichtsausdrücke seines Repertoires enthält. Im Programm B läuft der Roboter geradeaus und erkennt mit seinen als Augen montierten Abstandssensoren Hindernisse, denen er dann mit Seit- und Rückwärtsschritten ausweicht. Allein in diesen beiden Modi ist der sowohl stabil als auch sehr niedlich designte Roboter so entzückend, dass unsere gesamte Bürobelegschaft in Ahs, Ohs und Hachs ausbrach.

Aber der Roboter bietet noch wesentlich mehr. In einer Zowi-App gibt es verschiedene weitere Optionen zu entdecken. Zum einen kann man den Roboter mit der App fernsteuern und dirigieren, wohin er läuft. Zum anderen kann man ein einfaches Gedächtnis-Spiel spielen, in dem man sich die Reihenfolge der Bewegungen von Zowi merkt – je länger die gemerkte Bewegungskette, desto mehr Fähigkeiten werden freigeschaltet. Außerdem kann man sich in einen Highscore eintragen. Zusätzlich bietet die App die Möglichkeit, eigene Bewegungsabläufe zu programmieren. Dabei kann man sie so intuitiv bedienen, dass sogar unser Vorschul-Testkind in der Lage war, eigene Bewegungssequenzen zusammenzustellen.

Für größere Kinder hören die Möglichkeiten hier nicht auf. Es ist erlaubt und sogar ausdrücklich gewünscht, dass man Zowis Kopf öffnet und sich mit seinen Innereien vertraut macht. Über einen Mikro-USB-Anschluss kann man den Mikrocontroller an den Rechner anschließen und mit dem online verfügbaren Tool bitbloq umprogrammieren. Bitbloq ist so gestaltet, dass sich seine Logik schnell erschließt. Die einzelnen Funktionen des Roboters können in diesem Tool am rechten Bildrand ausgewählt und einfach angepasst und kombiniert werden. Die Komponenten des Programms sind farbig hinterlegte Blöcke mit Text, deren Form ihre Funktion zeigt. Bedingungen haben zum Beispiel eine Klammerform, in die man einzelne Funktionen einbinden kann. Allerdings hatten wir sowohl unter Linux als auch unter Windows Probleme damit, den Code auch zuverlässig hochzuladen. Sollte der Hersteller hier nicht noch nachbessern, mindert das den Wert des Spielroboters stark. esk

Wattuino Pro Mini PB

Board für Fortgeschrittene

Elektronikhändler Watterott hat ein neues Board herausgebracht: den Wattuino Pro Mini PB. Es ist mit dem neuen Atmel ATmega328PB bestückt, der im Vergleich mit der Arduino-Konkurrenz einiges zu bieten hat. Besonders gegenüber dem alten ATmega328, der auf dem Arduino Pro Mini zu finden ist. Alle seriellen Schnittstellen (USART, I2C und SPI) sind nun doppelt vorhanden. Es gibt außerdem drei 16-Bit-Counter (in der alten Version nur einen) und zusätzlich noch die gewohnten zwei 8-Bit-Counter. Außerdem ist es möglich zehn, statt sechs PWM-Kanäle zu betreiben. Zwei redundante Pins sparte sich Atmel bei der Stromversorgung, wodurch dem Chip und dem Board zwei Input/Output-Pins mehr zur Verfügung stehen. Die Chips sind also nicht mehr pinkompatibel. Der Befehlssatz und die Taktfrequenz haben sich nicht geändert. Gänzlich neu ist ein Touch-Modul. Dafür brauchte man in den alten ATmegas noch eine Software-Bibliothek. Das Hardware-Modul ist selbstverständlich leistungsfähiger. Der Stromverbrauch ist insgesamt leicht gestiegen.

Anders als seine Vorgänger Arduino Pro Mini und Wattuino Pro Mini ist es nicht sofort mit der Arduino-Entwicklungsumgebung kompatibel. Sie muss vom Nutzer angepasst werden, damit das Board erkannt wird. Die notwendigen Schritte hat Watterott dokumentiert, aber die Umsetzung dauert schnell mehrere Stunden und man stolpert über sehr viele potenzielle Fehlerquellen. Eine angepasste Version der Arduino-IDE ist momentan nicht erhältlich. Watterott ist mit Atmel im Gespräch, um eine Lösung für dieses Problem zu finden. Schließlich kann das Board nicht direkt per USB an einen Rechner angeschlossen werden und ist damit nur für Fortgeschrittene zu empfehlen. pff

3D-Drucker

Witbox2 von bq

Bild: bq

Die erste Witbox des spanischen Herstellers bq wurde vor etwas über einem Jahr vorgestellt – sie überzeugte mit einem massiven Aufbau, geschlossener Bauweise und einem guten Extruder. Ein einfach zu entnehmender Drucktisch, autonomes Drucken mit SD-Kartenleser, Display und Bedienknopf sowie das umfangreiche Zubehör waren weitere Pluspunkte. Allerdings fiel die Witbox auch negativ auf – durch eine unüberhörbare Geräuschkulisse und mittelmäßige Druckergebnisse bei feinen Strukturen und Schichten.

Der inzwischen erhältliche Nachfolger Witbox 2 bietet Verbesserungen in einigen entscheidenden Punkten. So fällt gleich beim Einschalten auf, dass die neue Generation nur noch einen Lüfter hat. Dieser lässt sich zudem in den Einstellungen komplett abschalten, sodass nur noch das typische Fahrgeräusch des 3D-Druckers übrig bleibt.

Im Drucktest schlug sich die Witbox 2 weit besser als ihr Vorgänger. Der neue Extruder verarbeitet auch flexibles Filament und scheint einen recht positiven Einfluss auf die Druckqualität zu haben. Auch die neue Witbox hat zwar etwas Probleme mit Fäden am Druckobjekt, diese sollten sich jedoch durch Optimieren der Retract-Einstellungen im Druckprofil abstellen lassen. Die neu hinzugekommene automatische Justierung des Drucktisches im Verhältnis zur Düse vereinfacht den Alltag mit dem Drucker. Dadurch zeigen sich die beibehaltenen Qualitäten der ersten Witbox – sehr solider mechanischer Aufbau, Zuverlässigkeit und offene Technologie – noch deutlicher. Dass der Preis derselbe geblieben ist, wird die zukünftigen Besitzer freuen. Einen ausführlichen Testbericht mit mehr Bildern lesen Sie online. Ralf Steck/pek

Renkforce RF2000

Bild: Conrad

Der Elektronikhändler Conrad verkauft mittlerweile eine ganze Reihe von 3D-Druckern diverser Hersteller, hat mit seinen Geräten unter dem Markennamen Renkforce aber auch eine Eigenentwicklung im Programm, die sich zum einen durch ein ungewöhnlich massives Metallgehäuse und zum anderen durch die Option auszeichnet, sie mittels einer eingespannten Spindel als CNC-Fräse zu benutzen.

Das neue Modell RF2000 unterscheidet sich vom zwei Jahre alten Vorgänger RF1000 vor allem in drei Punkten: Der 3D-Drucker hat zwei Extruderdüsen im Kopf, sodass man Objekte aus zwei Materialien parallel aufbauen oder Überhänge mit einem speziellen Stützmaterial unterfüttern kann. An die Stelle der keramischen Beschichtung des Drucktisches, die nie so richtig überzeugen konnte, ist eine Glasplatte getreten – für den FDM-Druck mit geschmolzenem Kunststoff eine bewährte Option. Außerdem verfügt der RF2000 über einen großen Not-Aus-Schalter an der Vorderseite und eine über Gcode ansteuerbare Steckdose hinten, die für den Anschluss eines Bohrschleifers als Frässpindel gedacht ist. Damit sollen Fräs-Arbeitsgänge besser zu kontrollieren sein.

Einen ausführlichen Testbericht mit mehr Bildern finden Sie in Kürze online, zu erreichen über den Link unten. pek