Browserprogramm für 3D-Modellierung

Ein fertiges Produkt ist der Webdienst PlastiSketch nicht, eher eine experimentelle Browser-Anwendung, die einen ungewöhnlichen Zugang zur 3D-Modellierung bietet: Man definiert die räumlichen Formen über Vektorgrafiken horizontaler Querschnitte. In der Praxis sieht das so aus, dass man etwa den Grundriss seiner gewünschten Form über ein Polygon oder auch Bezierkurven definiert, davon eine Kopie anlegt und den vertikalen Versatz bestimmt. Schon ist die Form in die dritte Dimension gezogen. Jetzt kann man den neuen Querschnitt modifizieren, drehen, skalieren oder auch Eckpunkt für Eckpunkt verschieben und darüber plastisch modellieren.

Komplexere Objekte kann man aus mehreren Bauteilen zusammensetzen, das Ergebnis lässt sich als OBJ-Datei exportieren. Natürlich ist das (noch) kein vollwertiges 3D-Modellier-Programm, in dem sich beliebige Objekte formen oder exakt auf Maß konstruieren ließen, aber das soll PlastiSketch auch nicht sein – sondern ein erster Wurf, wie 3D-Gestaltung eben auch aussehen könnte, jenseits der gängigen Verfahren etwa der parametrischen Konstruktion mit Ableitung von der 2D-Skizze. Der Ansatz ist vielverprechend und Ausprobieren kostet nichts. —pek

Schaltregler mit 250 W oder 750 W Ausgangsleistung

Es ist schon erstaunlich, zu was moderne Bauteile fähig sind: Konventionelle Längsregler würden bei derlei Ausgangsleistungen riesige Kühlkörper und einen Netztrafo der 10-kg-Klasse benötigen. Letzterer Vergleich ist natürlich unfair, denn der ist bei den vorgestellten Modulen ja gar nicht enthalten: Die Module DPS5005 und DPS5015 benötigen eine bereits gleichgerichtete und gesiebte Eingangsspannung von 6 bis 60 V mit entsprechender Leistung, vorzugsweise aus einem (zusätzlich anzuschaffenden) Festspannungs-Schaltnetzteil; die Modul-Eingangsspannung sollte 10 Prozent höher sein als die maximal benötigte Ausgangsspannung. Bei mehr als 48 V wird die Auswahl an Schaltnetzteilen aber schon recht dünn (und teuer) – mit zusätzlichen Kosten in Höhe von 50 bis 200 Euro sollten Sie also rechnen. Wir haben zum Test einfach drei modifizierte (aufgetrennte Masse-Verbindung) PC-Netzteile in Reihe geschaltet.

Ausgangsspannung und -strom lassen sich mit einem Dreh-Encoder in Schritten von 10 mV beziehungsweise 1 mA einstellen; die Ist-Werte einschließlich der abgegebenen Leistung stellt das (für den Laborbetrieb zu kleine) Farbdisplay übersichtlich dar. Eigene Presets lassen sich abspeichern. Für das dickere Modul DPS5015 bietet Joy-It sogar einen USB-Anschluss zur Fernsteuerung mit dem PC an. Die Regelung arbeitet an halbwegs konstanten Lasten ausreichend schnell; bei impulsförmigen Lasten kommt sie allerdings an die Geschwindigkeit und Genauigkeit eines Längsreglers bei weitem nicht heran. —cm

Programmierbares Roboterspielzeug

Ozobots sind die niedlichsten Lernroboter, die wir bisher getestet haben. Die walnussgroßen, fahrbaren Bots haben Erwachsene und Kinder im Test gleichermaßen begeistert. Von den zwei Modellen, die die Hersteller zurzeit produzieren, wurden uns die Ozobot Bits zum Test zur Verfügung gestellt.

Die kleinen Roboter sind Linienfolger. Setzt man sie auf ein Papier mit gedruckten oder gezeichneten schwarzen Linien, so fahren sie an diesen entlang. Mit bestimmten Farbcodes, die man in die schwarzen Linien einfügt, kann man den Bots Befehle geben, wie zum Beispiel links abzubiegen oder schneller zu fahren. In unserem Test mit zwölf Kindern in der dritten Klasse waren die Ozobots ein voller Erfolg – die Kinder nutzten die vorhandenen Befehle, erfanden aber auch schnell neue Arten der Steuerung. Diese Begeisterung ist uns bei bisher getesteten Lernspielzeugen noch nicht untergekommen.

Für die Verwendung der Farbcodes gibt es auf der Website des Anbieters Unterrichtsmaterialien mit Aufgaben, für das Programmieren der Bots selbst eine Blockly-Umgebung. Beides ist zurzeit nur auf Englisch, soll aber in Kürze auf Deutsch verfügbar sein. Einen ausführlichen Test finden Sie auf unserer Webseite. —esk

make-magazin.de/xbsz

LoRa mit Arduino

Mit hohen Reichweiten bei niedriger Sendeleistung und damit langen Batterielaufzeiten erobert derzeit LoRaWAN die Makerszene. Auch Arduino setzt mit einem neuen Gateway auf das dahinterstehende Funkprotokoll LoRa – tatsächlich mit Hilfe des Einplatinenrechners Raspberry Pi.

Das Gateway kombiniert den Raspi 3B+ mit einem Embit EMB-LR1301-mPCIe-Modul. Es unterstützt die in Europa genutzten 868 MHz sowie 915 MHz für den Einsatz in den USA. Empfangen wird auf bis zu acht Kanälen gleichzeitig. Mit Listen Before Talk (LBT) sollen hohe Reichweiten möglich sein.

Überzeugen will Arduino vor allem mit einsteigerfreundlicher Software, und zwar der Arduino IoT Cloud, die auf der bestehenden Weblösung Arduino Create aufbaut. Damit sollen Installation und Betrieb des Gateways äußerst einfach ablaufen. Dazu wird das Gateway mit vorinstallierter Software der italienischen Firma A2A Smart City ausgeliefert. Als Einsatzgebiete seien Heimautomation, Projekte in der Landwirtschaft und im Umweltschutz oder Steuerung von Industrieanlagen denkbar, erklärte Arduino. Für die dafür notwendigen Knoten empfiehlt Arduino seinen Mikrocontroller MKR WAN 1300, der seit einem Jahr auf dem Markt ist.

Das Arduino Kit ist etwas teurer als das Gateway von The Things Network, das für rund 280 Euro (ohne Steuern und Versand) zu bekommen ist. Das Arduino PRO Gateway kann im Arduino Store vorbestellt werden, ein Lieferzeitpunkt ist noch nicht angegeben. Zum Lieferumfang gehören auch ein Aluminiumgehäuse, eine externe Antenne und die nötigen Kabel und Adapter. —hch

Hitzefeste Silikonmatte für die Werkstatt

Diese Arbeitsunterlage ist hilfreich, wenn Sie sich vor dem Zusammenbau alle Teile bereitlegen oder beim Auseinanderbauen Ordnung halten wollen. Die quietschblaue, flexible Silikonmatte gibt es in unterschiedlichen Ausführungen (Anzahl der Ablagefächer) und Größen zu sehr schwankenden Preisen bei den einschlägigen Internethänlern. Da die Unterlagen nicht unter einer einheitlichen Produktbezeichnung offeriert werden, müssen Sie ein wenig suchen – beispielsweise nach „hitzebeständige Lötmatte“.

Die von uns getestete große Version misst 45 cm × 30 cm und bietet am Rand der Arbeitsfläche zahlreiche Fächer und Vertiefungen zur Ablage von Kleinteilen. Kleine Schraubendreher können Sie in der oberen Reihe senkrecht in die Matte stecken und der verdeckte Magnet in der Ecke hält leichte Teile in Position. Auf dem Tisch liegt die Matte plan und rutschfest auf und ist bis etwa 450 °C hitzeresistent, sodass sie auch bei anderen Arbeiten mit heißen Materialien genutzt werden kann. Für den Umgang mit dem Lötkolben ist das zwar wenig wichtig, aber bei der Nutzung von Heißluft für Auslötarbeiten kann eine hitzefeste Unterlage praktisch sein. Das Material ist nicht schneidfest und bietet keinen ESD-Schutz. —fls

ESP32-Controller mit JavaScript

Nicht jeder mag in C/C++, Java oder Python programmieren. Als Alternative bietet sich JavaScript an. Obwohl es eher eine Sprache zur Programmierung von Webseiten ist, hat sie sich mittlerweile einen Platz in der Mikrocontroller-Welt erobert. Ein Board mit vorinstalliertem Interpreter ist das Neonious One. Es beruht auf dem WLAN-fähigen ESP32-WROVER mit 4 MByte RAM und 4 MByte Flash und hat 27 programmierbare Ein- und Ausgänge zum Steuern von elektronischen Komponenten und Lesen von Sensordaten. Es eignet sich insbesondere für IoT- und Smart-Home-Anwendungen.

Praktischerweise läuft nicht nur der JavaScript-Interpreter auf dem Neonious, sondern eine komplette, webbasierte Entwicklungsumgebung. Damit kann man das Board über jeden Webbrowser programmieren, sogar vom Tablet aus. Dank der Kompatibilität zum JavaScript-Framework Node.js kann man viele fertige Bibliotheken einbinden. IDE und eigene Anwendungen sind auf je einen CPU-Kern des ESP32 verteilt. Ein Preis von 50 US-Dollar pro Board ist allerdings sportlich, ab 10 Stück kostet eines aber nur noch 25 US-Dollar. —dab

Experimentierkasten Physik und Elektronik

Die Kosmos-Expermentierkästen aus der Reihe „Pepper Mint“ sind dafür konzipiert, die Bereiche Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik (MINT) für Mädchen zu öffnen. Das pädagogische Konzept hinter den Experimentierkästen wartet mit einer weiblichen Identifikationsfigur auf (eben jener Pepper Mint) und die Anleitungen zu den Experimenten sind in eine Erzählung der Erlebnisse der Heldin eingebettet. Pepper Mint ist auch als kleine Plastikfigur im Kasten enthalten. Bei unserem Test des Experimentierkastens in einer gemischten Gruppe von 8- bis 9-Jährigen entpuppte sich die Figur als großer Hit: Zwei Kinder fragten an, ob sie die Figur haben könnten, und zwei weitere versuchten, sie einfach einzustecken.

Die Experimente des Kastens erstrecken sich vom Bau eines Flaschenzugs, eines Katapults und einer Seilbahn über das Zusammensetzen von Zahnrädern bis hin zur Beleuchtung des Modells mit LEDs. In unserem Test sollten sechs Kinder selbstständig mit der Anleitung arbeiten – die Umsetzung des Experiments klappte leider nicht ganz. Allerdings ist es für Lernspielzeuge üblich, dass sie nur mit Begleitung von Erwachsenen funktionieren. Dass der Experimentierkasten besonders für Mädchen interessant ist, kann durch unseren Test nicht vollumfänglich bestätigt werden – drei der vier Kinder, die die Spielfigur gerne haben wollten, waren Jungs. —esk

Versionsvergleich für Eagle-Dateien

Wer größere Soft- oder Hardware-Projekte erstellt – und das vielleicht sogar in einem Team –, der benutzt meistens ein Werkzeug zur Versionskontrolle. Änderungen können damit dokumentiert und nachvollzogen werden und ein Backup ist stets verfügbar. Für Software erfreut sich GitHub großer Beliebtheit und für Schaltpläne sowie Leiterplatten bietet CADLAB.io nun etwas Vergleichbares. Derzeit wird nur das Format von Eagle unterstützt und die Anwender können darüber abstimmen, welche andere EDA-Software beziehungsweise welches Dateiformat (KiCad, Altium, OrCAD, PADS) sie gerne ebenfalls integriert sähen.

Auf der Webseite werden die Schaltpläne und Leiterplatten gerendert und als Grafik angezeigt. Unterschiede zwischen zwei Versionen lassen sich dann farblich hervorheben oder werden einzeln aufgelistet und können so verglichen und mit Kommentaren versehen werden. In der kostenlosen Version sind automatisch alle Projekte und Dateien öffentlich. Ab monatlich 6 US-Dollar gibt es dann auch unlimitiert viele private Projekte. Die Dateien können entweder manuell auf den Server von CADLAB.io hochgeladen werden oder bei GitHub. Eine Integration in die EDA-Software wird nicht angeboten. —fls

Modularer Laptop mit Raspberry Pi

Der Pi-top ist ein Bausatz mit einem Pi 3B+ als Computer. Er soll Kindern ab zehn Jahren und Erwachsenen einen leichten Einstieg ins Programmieren mit Python bieten und ihnen Elektronik nahebringen. Im Gehäuse ist ein 14"-Full-HD-Display eingebaut. Man kann die Tastatur herunterschieben, um das Innere zu öffnen und an die Anschlüsse des Pi und die Montageschiene für Zusatzplatinen zu gelangen. Die Tastatur funktioniert dann trotzdem weiter.

Dem Bausatz beigelegt sind neben dem Pi eine Stromversorgung, ein Kühler und eine englische Aufbauanleitung. Zum Zusammenbau dreht man ein paar Schrauben heraus und wieder hinein, steckt den Pi an, schiebt die Tastatur hoch, steckt das Stromkabel ein und fertig. Nach dem Einschalten muss man das Betriebssystem einrichten. Leider standen als Sprachen nur Englisch und Spanisch zur Auswahl. Seltsamerweise kann man eine deutsche Tastaturbelegung wählen, obwohl die Tastatur nur ein US-Layout hat. Für Anfänger kann es dann verwirrend sein, wenn z und y vertauscht und andere Tasten gar nicht zu finden sind.

Nach dem Enrichten führt ein englisches Tutorial in die wichtigsten Funktionen ein. Mit dem Game Maker, Music Maker und dem Robot Maker der Software pi-topCODER soll der Einstieg ins Programmieren gelingen. Man braucht aber einige Hilfe, wenn man nicht so gut oder noch nicht so weit in Englisch ist – wie der elfjährige Autor dieses Textes. Aus den didaktisch gut aufgebauten Tutorials kann man Code per Klick in einen Editor kopieren, statt ihn abzutippen. Allerdings kommt es manchmal zu Fehlern beim Einfügen.

Dem Bausatz lag das Inventors Kit bei, mit dem man ein Reaktionsspiel mit Tasten und LEDs oder ein Theremin mit Ultraschallsensor aufbauen und programmieren kann. Als optionale Erweiterungen gibt es einen Lautsprecher, ein LED-Display sowie ein Prototyping-Board. Es passen jedoch nur zwei Add-ons auf die Steckschienen.

Insgesamt ist der Pi-top eine praktische mobile Bastelplattform, für nicht englischsprachige Einsteiger aber weniger ge-eignet. —Benno Bachfeld/dab