Make Magazin 4/2016
S. 140
Kurzvorstellungen

Circuit Classics

Retro-Elektronikeinstieg

Mit drei Boards will Hardware-Entwicklerin Star Simpson an Elektronik Interessierten einen einfachen Einstieg zum Selberlöten bieten. Grundlage der Projekte ist das Buch „Getting Started with Electronics“, das in den USA ein Standardwerk für Anfänger ist, sowie weitere Bücher von Forrest M. Mims III. Für das Projekt hat er mit Simpson zusammengearbeitet und den Platinen seine Unterschrift geliehen.

Der „Dual LED Flasher“ lässt als Einstiegsprojekt zwei LEDs blinken. Mit dem „Stepped-tone Generator“ – auch bekannt als Atari Punk Console – lässt sich elektronische Musik machen. Schließlich misst der „Bargraph Voltage Indicator“ die Spannung von Bauteilen. Alle Lötstellen sind speziell designt, damit das Löten auch für Ungeübte einfach vonstatten geht. Neben den Schaltkreisen ist jeweils der Schaltplan aufgedruckt, während auf der Rückseite die Kurzbeschreibung aus dem Buch zu lesen ist. Alle Beschriftungen sehen extra handgeschrieben aus, wie im Buch. Um die eigene Arbeit im Wohnzimmer oder Büro auszustellen, kommen die Boards mit einem Ständer aus Holz.

Die Sets sind einzeln oder als Set erhältlich, wahlweise mit dem Buch zusammen oder als Klassensatz. Das Projekt hat Simpson über die Crowdfunding-Plattform Crowdsupply realisiert und dabei ihr ursprüngliches Finanzierungsziel um das Vierfache übertroffen. Die in Kalifornien gefertigten Boards sind über Crodwsupply weiterhin erhältlich und werden voraussichtlich ab Ende Oktober ausgeliefert. hch

autodesk 123d circuits

Schaltungssimulation und Entwurf im Browser

Elektrische Schaltungen einfach im Browser zusammenstellen und sehen, was passiert: bequem, absolut risikofrei und kostenlos. Das englischsprachige Electronics Lab von Autodesk Circuits bietet eine Steckboardansicht, in der Bauteile platziert und mit Kabeln verbunden werden können – ähnlich wie beim bekannten Programm Fritzing. Die Webseite bietet aber noch weitergehende Möglichkeiten: Das Verhalten der Schaltung kann (mit Abstrichen) zusätzlich simuliert werden. Am Netzteil wird dazu die Spannung eingestellt, das Oszilloskop zeigt den Signalverlauf und die LEDs brennen höchstens virtuell durch. Auch das Erproben der Funktionen verschiedener Logik-Gatter ist implementiert. Besonders praktisch ist die perfekte Einbindung von Arduino Nano und Micro. Ist die Hardware verdrahtet, kann man direkt mit der Programmierung in einem Arduino-IDE ähnlichen Fensterbereich und der anschließenden Simulation und sogar dem Code-Debugging beginnen. Eigene Projekte können veröffentlicht werden und man kann in den Aufbauten anderer Nutzer stöbern. Eine ausführliche Vorstellung mit Praxisbeispielen finden Sie online bei unseren Hintergrundartikeln. fls

stm32f79I discovery

ARM-Mikrocontroller-Board mit Touch-Display

Das STM32F769I-Discovery-Board ist nicht mehr ganz neu, aber endlich im Handel verfügbar. Die Lagerbestände der Händler unterliegen immer noch großer Fluktuation – das Board scheint begehrt zu sein. Kein Wunder, denn es kann mit Ausstattung und Leistung beeindrucken. Hier nur ein Auszug: Der Prozessor ist einer der leistungsstärksten auf dem Markt erhältlichen ARM-Cortex-M-Mikrocontroller und enthält als einer der wenigen Mikrocontroller einen Hardware-2D-Grafikbeschleuniger mit JPEG-Codec, außerdem 512 kByte internes SRAM und 2 MByte Flash. Auf dem Board befindet sich ein 4 Zoll großes kapazitives LCD-Touch-Display mit einer Auflösung von 800 × 472 Pixeln, 16 MByte externes DRAM, ein SD-Kartensteckplatz, ein Audio-Codec und eine Ethernet-Schnittstelle sowie ein USB-Port.

In unserem Test haben wir uns die vorinstallierten Beispielanwendungen angeschaut. Ein Jump-n-Run-Spiel mit zuschaltbarer Hardware-Grafik-Beschleunigung zeigte, dass damit im Schnitt 70 Prozent Prozessorlast gespart werden können, zumindest in dieser Anwendung. Danach haben wir die kostenlose Entwicklungsumgebung System Workbench for STM32 probiert und den STM32CubeMX, eine Software zum grafischen Erstellen der Initialisierungen. Zusammen mit den frei verfügbaren Schaltplänen des Boards war es so innerhalb kürzester Zeit möglich, eigenen Code dafür zu entwickeln. Auch wenn eine Arduino-kompatible Schnittstelle auf dem Board zu finden ist und die Softwaretools sehr komfortabel sind: Wer mit dem Gedanken spielt, das Teil zu kaufen, sollte sich mit den STM32-Mikrocontrollern zumindest grundlegend auskennen. pff

Aisler.net

Suchplattform für Open Hardware

Auf der Webseite Aisler.net kann man nicht nur nach Open Hardware suchen, sondern gleich alle benötigten elektronischen Bauteile und die Platine bestellen. Ein automatischer Bewertungsalgorithmus sorgt dabei dafür, dass nur für die Projekte Bauteile bestellbar sind, bei denen die Dokumentation vollständig ist.

Die Idee dahinter ist vor allem, den Zugang zu Open Hardware zu erleichtern und eine größere Autorenbeteiligung der üblichen Einmannprojekte zu fördern. Unterstützt werden momentan Projekte auf GitHub, die Dateien im Eagle-Format enthalten. Kicad soll in Kürze folgen. Die Kosten bei einer Bestellung werden für den Nutzer transparent angegeben. Dabei gehen je zehn Prozent an Aisler und an die Projektautoren, die damit motiviert werden sollen, ihre Projekte vollständig und nachvollziehbar zu dokumentieren.

Wir haben Aisler als einer der ersten in der Alphaphase getestet und ein paar AADuinos bestellt. Es wurden fast alle Bauteile korrekt geliefert, nur eine Abweichung bei einer Gehäusegröße gab es. Inzwischen ist die Alphaphase vorbei und die Lieferung sollte reibungsloser vonstatten gehen.

Bei unserem Test fiel uns auf, dass die Punktzahl eines Projektes, die durch den Bewertungsalgorithmus vergeben wird, noch nicht aussagekräftig genug ist. Vor einer Bestellung sollte man deshalb unbedingt die Projektdaten auf GitHub prüfen: Ist man in der Lage, die Gehäuseformen der Bauteile zu löten (Schwierigkeitsgrad)? Sind alle Bauteile wirklich korrekt angegeben (Vollständigkeit)? Kann man mit der Elektronik allein etwas anfangen oder basiert das Projekt womöglich auf mechanischen Komponenten, die von Aisler nicht abgedeckt werden?

Aisler ist ein interessantes und vielversprechendes Projekt, das immer noch ständigen Änderungen unterworfen ist. Für Anfänger ist es schwierig, die Machbarkeit eines Projekts einzuschätzen, es lohnt sich dennoch ab und zu mal einen Blick auf Aisler zu werfen – und sei es nur zur Inspiration eigener Bastelprojekte. pff

compound 9 und polymorph

Wiederverwendbare Kunststoffknete

Als „3D-Drucken per Hand“ preist Compound 9 seine neue Modelliermasse an. Prinzipiell funktionieren die schwarzen Kunststoffkügelchen wie das Filament im Drucker und verschmelzen ab 50 Grad Celsius zu einer formbaren Masse. Dazu können die Kugeln in einem heißen Wasserbad erwärmt oder mit einem Heißluftgebläse erhitzt werden. Anschließend lassen sie sich per Hand wie Knetmasse formen.

Compound 9 besteht laut Angaben des Aachener Herstellers aus Carbon und Kunststoff. Unter dem Namen Polymorph (oder Plastimorph) gibt es außerdem einen einfachen weißen Kunststoff, der ähnliche Eigenschaften hat. Er besteht aus dem erdöl-basierten Polycaprolacton, das biologisch abbaubar ist. Zu Compound 9 gibt es bisher keine weiteren Angaben. Beide Werkstoffe kann man wieder einschmelzen und weiterverwenden. Abgekühlt und ausgehärtet ist Compound 9 sehr steif und hat eine unebene Carbonoberfläche. Polymorph bleibt dagegen flexibel und hat eine vergleichsweise glatte Oberfläche.

Beim Arbeiten mit dem Wasserbad sollte das Wasser frisch aufgekocht sein, sonst schmelzen die Kugeln nicht oder die Masse kühlt zu schnell wieder ab. Die Kugeln kleben schnell aneinander, sodass sie mit einem Löffel rausgefischt werden können. Da sie wenig Hitze leiten, können sie dann gefahrlos in der Hand geknetet werden. Zum Verkleben von Enden sollten diese komplett trocken sein. Hier lohnt sich auf jeden Fall der Einsatz eines Föns. Mit Farbpigmenten lässt sich der weiße Polymorphkunststoff außerdem einfärben. hch

C.H.I.P.

Klein, billig, langsam. Aber in Farbe!

Der aus einer sehr erfolgreichen Kickstarter-Kampagne bekannte CHIP ist laut Eigenwerbung der erste 9-Dollar-Computer der Welt. Wenn man den Preis außer Acht lässt, sind seine technischen Daten unspektakulär: In dem Allwinner-R8-System-on-a-Chip werkelt ein einzelner Cortex-A8-Kern bei einem Takt von 1 GHz. Diesem stehen 512 MB RAM und ein Flash-Speicher von 4 GB zur Seite. Mit an Bord sind WLAN, Bluetooth, ein USB-Anschluss, eine AV-Buchse und ein Akku-Anschluss. Zwei beschriftete Steckerleisten für weitere Schnittstellen rahmen die nur circa 4 cm × 6 cm große Platine ein. Vergleichen kann man den Einplatinenrechner mit dem ähnlich günstigen Raspberry Pi Zero, der aber nur selten zu haben ist.

Zum Loslegen braucht man ein USB-Netzteil, einen USB-Hub mit Netzteil, Maus und Tastatur, ein Mini-Klinke-AV-Kabel und einen passenden Bildschirm. Leider sind die NTSC- und PAL-typischen Auflösungen zu gering für typische Desktop-Anwendungen. Für HDMI oder VGA gibt es Adapter, die allerdings mehr kosten als der CHIP selbst.

Das angepasste Debian 8 zeigt einen XFCE-Desktop, der liebevoll in Anthrazit und Pink mit Pixelgrafik-Elementen gestaltet wurde. Die auffällige Farbgebung macht auch vor der Hardware nicht halt – selbst die Power-LED leuchtet in Pink. Von dem verspielten Design darf man sich nicht in die Irre führen lassen: die ein oder andere Hürde ist trotz der umfangreichen Online-Dokumentation nur mit fortgeschrittenen Linux-Kenntnissen zu überwinden.

Was den CHIP neben seinem Preis interessant macht, ist die geringe Größe, die WLAN-Fähigkeit und der optionale Akku. Er bietet sich damit als Modul für eigene Projekte an.

Gleichsam als Anwendungsbeispiel hat Next Thing, das kalifornische Start-up hinter CHIP, noch ein zweites Produkt zu bieten: den PocketCHIP. Die „mobile Hacking-Plattform“ kombiniert einen CHIP mit Akku, Tastatur und Display. Am oberen Rand gibt es eine Reihe von Lötpunkten für den direkten Zugang zu den GPIOs.

Im Hands-on fällt der PocketCHIP glatt durch: dank der schwergängigen Blechkontakte der Tastatur und dem resistiven Touchscreen schlägt anfängliche Neugier schnell in Frust um. Jenseits des eigens entwickelten Homescreens sucht man für die Touch-Bedienung optimierte Software leider vergebens. Einen Praxistext finden Sie online. peis

Sketche in der Cloud

Der Arduino-Web-Editor

Große Ziele verfolgt die in den USA ansässige Arduino LLC (arduino.cc) mit ihrer Online-Plattform Arduino Create. Bausteine der Plattform sind die Arduino Cloud, der Project Hub und der Arduino-Web-Editor. Für Anwendungen des Internet of Things (IoT) soll die Arduino Cloud netzwerkfähige Arduinos untereinander und mit dem Internet verbinden. Der Project Hub dient der Präsentation von Arduino-Projekten inklusive Bastelanleitungen, die Infrastruktur dafür wird von Hackster.io bereitgestellt.

Der im Browser laufende Web-Editor kann als Ersatz für die altbekannte Desktop-Version der Entwicklungsumgebung verwendet werden. Damit die Sketche vom Browser aus auf den Arduino hochgeladen werden können, muss vorab eine kleine Zusatzsoftware installiert werden.

Gespeichert werden die eigenen Code-Kreationen im Sketchbook des Online-Editors. Dadurch können sie per Link mit anderen geteilt oder auf eigenen Seiten eingebettet werden. Ein Erfahrungsbericht zum Arduino-Web-Editor steht auf unserer Webseite als Hintergrund-Artikel bereit. peis

battery star st 106

Lötkolben und Schneidedraht mit Batteriebetrieb

Star Tec bietet batteriebetriebene Lötkolben für den Hobbybereich. Verfügbar sind Modelle mit zwei (Modell ST 103) oder vier (Modell ST 106) Mignon-Zellen (Typ AA), die im Handgehäuse eingesetzt werden. Neben dem kabellosen Betrieb ist der eigentliche Clou die wechselbare Spitze. Im Angebot sind drei Lötspitzen für SMD, in Bleistift- und in Meißelform. Zusätzlich gibt es ein Element mit kurzem Heizdraht für Brandmalerei und einen Heißschneidedraht für Styropor. Die Heizelemente werden ungeregelt direkt aus den Batterien versorgt, wodurch sich für beide Lötkolben eine unterschiedliche Leistung ergibt. Damit die Temperatur an den Lötspitzen bei beiden Modellen in etwa gleich ist, kommt unterschiedlicher Widerstandsdraht zum Einsatz. Aus diesem Grund sind die Spitzen für jedes Modell spezifiziert, entsprechend gekennzeichnet und nicht untereinander tauschbar.

Gemessen haben wir einen Stromfluss von 0,8 A für das Modell ST 106 mit der Bleistiftspitze. Rein rechnerisch können mit vier Mignon-Batterien à 1,5 V dann 4,8 Watt Heizleistung aufgebracht werden. Eine typische Billigbatterie aus Zink-Kohle leistet bis zu 1,8 Wh. Im besten Fall läuft der Lötkolben damit dann gut zweieinhalb Stunden. Die von uns gemessene Temperatur steigt sehr schnell auf die maximalen 450 °C an. Für das Löten von Elektronikbauteilen ist dies eigentlich schon deutlich zu viel, denn selbst bei bleifreiem Lötzinn sind eher 350 °C üblich. Mit nicht mehr ganz frischen Batterien reichte bei unserem ersten Test die Leistung nicht aus, um mit dem ST 106 Bauteile auf Platinen zu löten, wenn die Leiterbahn etwas breiter oder größer war. Auf Hinweis des Herstellers haben wir noch einmal mit neuwertigen Batterien getestet und konnten dann auch Bauteile auf Loch- und Streifenraster einlöten. Mit dem Schneidedraht, der eine Länge von etwa 70 mm aufweist (bei einer Bügellänge von 21 cm) ließ sich Styropor und ähnlicher Kunststoff aber sehr gut bearbeiten. fls