Make Magazin 1/2018
S. 134
Bücher

Python for Microcontrollers

Getting Started with MicroPython

Python ist dank seiner oft selbsterklärenden Syntax und den vielen verfügbaren Bibliotheken sehr populär. Im Unterschied zur C-basierenden Arduino-Welt, bei der ein Sketch in Maschinencode für die jeweilige Hardware übersetzt wird, ist Python eine interpretierte Sprache. Auf der Hardware muss dazu ein Interpreter laufen, der das Skript zur Laufzeit abarbeitet. Für Mikrocontroller gibt es ein für die knappen Ressourcen angepasstes MicroPython.

Das vorliegende Buch behandelt den Einsatz auf dem speziell dafür geschaffenen Pyboard, dem populären ESP8266-Modul sowie dem WiPy-Board. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf dem Umgang mit digitalen Ein- und Ausgängen, Analog-Digital-Konvertern, Digital-Analog-Konvertern (DAC), PWM und natürlich die Programmierung der Schnittstellen UART, SPI und I2C. Anhand von Praxisbeispielen zeigt der Autor die Möglichkeiten der Hochsprache, etwa wie man mit dem DAC-Port des Pyboard Sinus- und andere Signale erzeugt. Mit einem Beschleunigungssensor wird das Pyboard zu einem Ball-trifft-Netz-Detektor für Tennisspieler. Weitere Beispiele drehen sich um LC-Displays, das Auslesen eines GPS-Empfängers, das Steuern eines Roboters und das Abspielen von WAV-Dateien (das irreführenderweise den Titel „Playing MP3 Files“ trägt). Das Niveau des Textes schwankt dabei stark zwischen Noob und Nachrichtentechnikstudium. Insgesamt wirkt das Buch, als hätte jemand viele bereits fertige Beispiele und Erklärungen zusammengewürfelt. Auch wenn dem Buch vermutlich ein Lektor gefehlt hat, ist es für Fortgeschrittene doch ein lesenswerter kurzweiliger Streifzug durch das Themengebiet. Python-Einsteiger sollten jedoch die Finger davon lassen.dab

Blender 2.7

Schritt für Schritt zur eigenen 3D-Animation

Wer dieses Buch konsequent durcharbeitet, hat an dessen Ende mit dem Open-Source-3D-Softwarepaket Blender unter anderem eine komplette Dampflok konstruiert, mit Texturen überzogen, beleuchtet und unter Ausstoß von simuliertem Rauch auf die Gleise eines Videos einer realen Bahnlinie gesetzt. Was man für die jeweiligen Abschnitte der beiden durchgängigen Workshops im Buch an Blender-Werkzeugen und -Kenntnissen benötigt, wird jeweils zu Beginn der Kapitel zur Modellierung, Beleuchtung oder Rendering kompakt erklärt. Dann schließt sich jeweils eine reich bebilderte Schritt-für-Schritt-Anleitung an. Durch diese klare Struktur kann man Kniffe, die einem gerade entfallen sind, zwar schnell nachschlagen, die Druckbetankung mit Blender-Know-how zu Beginn jedes Kapitels ist allerdings intensiv und verlangt echten Einsteigern Durchhaltevermögen ab.

Der Untertitel des Buches ist übrigens wörtlich gemeint – wer Blender nur als CAD-Ersatz nutzen und damit 3D-Objekte für eigene Maker-Projekte konstruieren will, sollte zu einem anderen Buch greifen. Aber eigentlich ist ja das Schöne an 3D, dass man gleich eine hübsche Vorschau seines Vorhabens rendern und die Funktionsweise in der Physiksimulation ausprobieren kann. Wer dafür offen ist, zieht aus diesem Buch viel praktisches Wissen.pek

Hello World

The Magazine for Computing & Digital Making Educators

Mit ihrem schlicht „Hello World“ genannten, dreimal im Jahr erscheinenden Magazin möchte die Raspberry Pi Foundation gezielt Lehrkräfte mit Anregungen und Rüstzeug für ihre Projekte und ihren Unterricht ausstatten sowie Erfahrungsberichte aus der Praxis verbreiten. Wer im Vereinigten Königreich unterrichtet, kann das Magazin kostenlos in gedruckter Form abonnieren, als Gratis-PDF steht es allerdings jedem zur Verfügung.

Mittlerweile ist die vierte Ausgabe des Magazins erschienen. Es zeigt unter anderem, wie man mit Kindern aus einem Micro:Bit eine Überwachungsanlage für die Wasserqualität eines Gartenteichs baut, wie man einfach Machine-Learning-Werkzeuge in der bunten grafischen Programmierumgebung Scratch nutzt oder mit welchen Python-Programmieraufgaben man welche Altersgruppen zwischen 14 und 19 Jahren sinnvoll herausfordert. Verschiedene visuelle Programmierumgebungen werden ebenso kurz vorgestellt wie aktuelle (englische) Neuerscheinungen auf dem Büchermarkt.

Dabei steht bei den überwiegend kurzen Artikeln eindeutig die pädagogische Perspektive im Vordergrund. Als kostenloser Ersatz für die regelmäßige Make-Lektüre taugt Hello World daher kaum, aber wer Kinder und Jugendliche an Programmieren und Mikrocontroller-Basteleien heranführen will, findet hier viele Anregungen. pek

Fischertechnik für echte Kerle

Fischertechnik-Bausätze mit Elektronik zum Leben erwecken

Es liegt nahe, technische Funktionsmodelle aus Fischertechnik mit Mikrocontrollern aufzurüsten und Standardbauteile aus dem RC-Modellbau zu nutzen. So wird im ersten Teil des Buches eine Kugelsortieranlage mit Arduino-Steuerung (Mega 2560) gebaut und im zweiten Teil entsteht eine pneumatische Musik-Combo, die von einem Raspi gesteuert wird. Der Eigenbau von Funkfernsteuerungen und ein Roboter als Linienfolger runden den Inhalt ab.

Bei den Projekten handelt es sich mehr um Anregungen als um genaue Nachbauanleitungen. Die Autoren gehen davon aus, dass man einen großen Fundus an Bauteilen besitzt und dies dann im Einzelfall nur noch ergänzt. Ohne helfende Hand werden Kinder allerdings mit den Ausführungen überfordert sein. Die durchgängigen farbigen Fotos sind hochwertig, was man von den mit Fritzing erstellten Schaltbildern und Breadboard-Ansichten leider gar nicht sagen kann. Die Programmierung und Einrichtung der Systeme wird zwar kurz angerissen, aber leider reicht der Platz nicht für tiefer gehende Erklärungen. Am Ende bietet das Buch einen leichten Einstieg in die Symbiose von Baukasten und Mikrocontroller-Steuerung, der zwar nicht alle möglichen Fragen beantwortet, aber auf jeden Fall Anregungen und Ideen für eigene Kreationen liefert und Anreize bietet, weitere Modelle elektronisch zu steuern.fls

Smart Home Manifest

Hausautomation und Heimvernetzung für Maker

Heizung, Beleuchtung, Fernseher, Garagentore und vieles mehr kann heutzutage ganz smart per Smartphone ferngesteuert werden. Das scheitert aber häufig an nicht kompatiblen Kommunikationsprotokollen der Hersteller, die Geräte und Sensoren verstehen sich untereinander einfach nicht. Hier hilft dieses 800-Seiten-Buch weiter. Kerngedanke ist der preiswerte Selbstbau einer Smarthome-Zentrale mit einem Raspberry Pi, der dann die gängigen Protokolle der verschiedenen Sensoren und Geräte übersetzt und alles steuert.

In mehr als 50 Projekten wird dies dann praktisch angewendet. Alarm- und Videoüberwachung, Zutrittskontrolle, Energieverbrauch, Heizung, Beleuchtung, Unterhaltungselektronik und Haushaltsgeräte decken alle Anwendungsgebiete ab. Auch der Schutz gegen unbefugten Zugriff von außen kommt nicht zu kurz. Zu jedem Projekt gibt es entsprechende downloadbare Programm-Beispiele, allerdings nur knapp erklärt. Schade, denn in einem solch umfangreichen „Taschenbuch“ kann man mehr verlangen. Platz wäre durchaus vorhanden, hätte der Autor auf das ein oder andere nutzlose Bild oder die Einbaubeschreibung eines Drehstromzählers in den Zählerkasten verzichtet, den ohnehin nur gelernte Elektriker vornehmen dürfen.

Für blutige Anfänger ist dies Manifest deshalb nicht das Wahre; Kenntnisse in Skript- und Python-Programmierung sollten vorhanden sein, um alles ans eigene Heim anpassen zu können. Dann allerdings kommt man zu einer eigenen, herstellerunabhängigen Steuerungszentrale, die vieles einfacher machen und das Smarthome effektiv vor Cyber-Angriffen schützen kann. Denn eine Nicht-Standard-Zentrale wäre von Hackern viel schwieriger zu manipulieren.hgb