3D-Drucker-Software

Die erste Neuerung bei Version 4.1 der kostenlosen 3D-Drucksoftware von Ultimaker sieht man schon auf den ersten Klick: Durch die Installation wird man jetzt Schritt für Schritt geführt, nickt dabei Nutzungsbedingungen sowie die (nicht mehr deaktivierbare) Sammlung statistischer Daten ab und wählt dann den eigenen Drucker aus. Die erste Wahl sind dabei Geräte im Netzwerk, die man über Cura jetzt auch live bei der Arbeit im Auge behalten kann – wessen Drucker allerdings nicht (W)LAN-fähig ist, kann ihn aber nach wie vor wie gewohnt per Hand konfigurieren oder eines der vorgefertigten Profile auswählen.

Die Bedienoberfläche wurde gründlich aufgeräumt – in der obersten Zeile wählt man zwischen den Ansichten zur Vorbereitung, zur Vorschau auf die Schichtung sowie dem Monitor für die Drucküberwachung übers Netz. Die Konfigurationsmenüs darunter lassen sich aufklappen und in diesem Zustand frei auf der Bedienoberfläche platzieren. Ein Klick auf das Icon neben dem gewählten Material öffnet im Browser eine Webseite mit den Druckrichtlinien des speziellen Filaments, etwa Temperaturen und Hinweisen zur Haftung auf der Druckplatte. Der Marketplace bietet jetzt nicht nur Plug-ins, sondern auch Materialprofile verschiedener Hersteller – die passenden Filamentspulen kann man neuerdings direkt aus Cura heraus bestellen. —pek

Neue Mikrocontroller-Boards

Aufgrund seiner Maße und seines geringen Energieverbrauchs ist der Arduino Nano eine klassische Wahl für transportable Projekte. Künftig gibt es davon gleich vier neue Varianten – drei davon kommunizieren drahtlos. Ab 8 Euro (ohne Steuern und Versand) ist der einfache Nano Every zu haben, der mit dem ATMega4809 AVR läuft – ein günstiger Ersatz für den klassischen Nano, der weiterhin für 20 Euro angeboten wird. Der Nano 33 IoT verfügt über ein WLAN- und Bluetooth-Modul, einen 6-Achsen-Sensor (IMU) und einen Kryptochip, um verschlüsselt übers Netz zu kommunizieren.

Für Wearable-Projekte ist der Nano 33 BLE gedacht, der besonders stromsparend laufen soll und neben Bluetooth Low Energy (auf Basis eines NINA-B306-Moduls) einen 9-Achsen-Sensor (IMU) an Bord hat. Der teuerste Neuzugang (ab 27 Euro) ist die erweiterte Version Nano 33 BLE Sense, die zusätzlich zur IMU noch weitere Sensoren mitbringt – für Temperatur, Feuchtigkeit und Helligkeit, wofür es passende Libraries geben soll.

Neu sind bei allen Boards die Halbloch-Kantenkontakte, mit denen die Nanos über SMD-Pads auf größere Platinen gelötet werden können. Varianten mit vorgelöteten Steckleisten sind ebenfalls erhältlich und kosten je zwei Euro mehr. Bei Redaktionsschluss waren die Boards vorbestellbar, ab Juni sollen sie ausgeliefert werden. —hch

Roboterarm-Bausatz

Wer programmieren lernen will, tut sich oft leichter, wenn man ein physisches Objekt steuern kann. Roboterarme bieten sich dafür sehr gut an. Der Arm Grab it von Joy-IT ist aus robusten Aluminium-Elementen, die von analogen Servomotoren bewegt werden. Insgesamt vier Motoren steuern die einzelnen Gelenke des Arms, ein Motor dreht die Greifhand und ein weiterer öffnet oder schließt die Kralle. Die Motoren sind nicht die schwächsten, laut Hersteller haben sie ein Drehmoment von 20kg·cm.

Der Arm wird als Bausatz ausgeliefert, dessen Zusammenbau aber unkompliziert ist. Unser Testexemplar kam fertig aufgebaut mit einer Grundplatte aus Plexiglas, auf der auch bereits ein Raspberry Pi mit einem Servo-Hat von Adafruit sowie ein Controller mit zwei Joysticks angeschlossen waren. Der Pi wird über die Micro-USB-Buchse mit Strom versorgt. An das Servocontroller-Board schließt man ein separates 5V-Netzteil an, das der Stromversorgung der Servos dient. Mit einer frei verfügbaren Python-Bibliothek lässt sich die Drehung der Servos programmieren, um den Arm zu bewegen. Eine Beispielapplikation steuert über die Joysticks den Arm und den Greifer.

Das funktionierte im Test ganz gut, allerdings haben die Getriebe der Motoren einiges Spiel, welches sich beim Stoppen der Bewegungen durch nerviges Nachschwingen bemerkbar machte. Zudem bog sich die Grundplatte leicht durch, was ebenfalls Schwingungen verursachte. Zum Greifen leichter Objekte reicht die Kraft des Arms und des Grippers auf jeden Fall. Im Langzeit-Haltetest erhitzte sich jedoch der Krallen-Motor so stark, dass die Elektronik kaputt ging und er anschließend so viel Strom aus dem Netztteil zog, dass die anderen Motoren nicht mehr funktonierten und der Arm in sich zusammenfiel. —dab

Der Roboterarm wurde uns vom Hersteller Simac zur Verfügung gestellt.

KI-Board im Arduino-Formfaktor, Kit mit 2,4"-TFT und Kameramodul

Den Dual-Core-Prozessor K210 von Kendryte (auch bekannt als MAIX-AI, eine RISC-V64-CPU mit FPU, 400MHz) hat Sipeed zusammen mit einem ESP32-Modul auf ein Board im Arduino-Uno-Formfaktor gepackt. Ebenfalls enthalten sind ein DVP-Kamera-Interface, ein Audio-DAC mit 3W-Verstärker, ein MEMS-Mikrofon und ein Anschluss für ein Grafikdisplay. Anbieter Seeedstudio ruft knapp 24 US-Dollar als Preis für Vorbestellungen auf, im Kit enthalten sind sogar ein 2,4"-TFT-Display und ein Kameramodul.

Der neuronale Rechenkern soll besonders für die Muster- und Gesichtserkennung, KI und Deep Learning sowie IoT- und Machine-Vision-Anwendungen prädestiniert sein. Bei VGA-Auflösung verarbeitet die Bilderkennung 30 Bilder pro Sekunde. Die MAIX-CPU verfügt über 8MByte SRAM, einen neuronalen Netzwerkprozessor (0,25 bis 0,5 TOPS), einen Audio-Prozessor, einen mit eigener Logik frei belegbaren FPGA-Bereich, DVP-Kamera-Interface und einen Anschluss für Grafikdisplays mit eigenem Controller. Als Entwicklungssysteme stehen das originale Standalone-SDK, ein FreeRTOS-SDK (auf Basis von C/C++), die Arduino-IDE und MaixPy (eine Art MicroPython) zur Verfügung. —cm

Entwicklerboard

Der Entwickler Benjamin Shockley hatte die Vision, rund um einen Atmel-Mikrocontroller vom Typ SAM D21E ARM Cortex-M0+ ein Board zu entwerfen, das in Form und Größe einer Lego-Minifigur entspricht. Das Ergebnis gibt es als Open Hardware auf Github, aber auch in seinem eigens eingerichteten Shop zu bestellen – fertig bestückt oder als Bausatz. Der soll sich laut seinem Entwickler größtenteils mit einer „ruhigen Hand“ gut zusammenlöten lassen – nur einige Teile, etwa die SMD-LED und die Mikro-USB-Buchse, erforderten eine „extrem ruhige Hand“.

Über diese Mikro-USB-Buchse wird das Board programmiert, mit Spannung versorgt und die serielle Kommunikation mit dem Monitor in der Arduino IDE abgewickelt, denn die Firmware sieht vor, das Mini SAM in dieser Maker-üblichen Umgebung zu programmieren. Auf dem Board sitzen neben einer simplen LED noch eine WS2812B-RGB-LED (die auch unter dem Namen „Neopixel“ im Handel ist), ein Drucktaster, ein Reset-Button sowie die zehnpolige SWD-Cortex-Schnittstelle für die Programmierung und das Debuggen. —pek

Messtechnik-HATs für den Raspi

Die aufsteckbaren HATs erweitern den Single-Board-Computer um gängige A/D- und D/A-Funktionen sowie um digitale I/O-Kanäle und sind platzsparend stapelbar. Zudem sind die Messtechnik-Module – anders als andere HATs und der Raspberry selbst – validiert, ihre Spezifikationen sind genau dokumentiert, damit sie den Ansprüchen professioneller Anwender und der Industrie entsprechen.

Das Modell MCC 118 verfügt über acht Eingänge mit 12-Bit-A/D-Auflösung für analoge Spannungen bis ±10V. Die maximale Abtastrate der Aufsteckkarte beträgt 100kS/s bei kontinuierlicher getakteter Erfassung. Außerdem stehen ein externer Clock-I/O-Kanal und ein digitaler Trigger-Eingang zur Verfügung. Bis zu acht Module können auf einem Raspberry Pi übereinander gestapelt werden. Das MCC 152 bietet zwei analoge Ausgabekanäle mit 12 Bit und zusätzliche acht digitale IO-Kanäle (5V oder 3,3V).

Die passende Open-Source-Linux-Bibliothek ist für mehrere Linux-Distributionen und vor allem auch Raspian verifiziert. Sie bietet eine Programmierschnittstelle für Python und C/C++. Außerdem bietet der Hersteller Beispielprogramme inklusive Sourcecode für den Einstieg an. —pek

230V-Geräte per Mikrocontroller steuern

Vor der Steuerung netzstrombetriebener Geräte durch Mikrocontroller wie dem Arduino schrecken viele zurück, weil sie sich das Zusammenlöten von 230V-Schaltungen nicht zutrauen. Mit diesen beiden Fertigbausteinen von Kemo erspart man sich die hochspannende Arbeit. Der M012 ist ein Leistungsregler, der per Phasenanschnitt und Triac arbeitet und eigentlich mit einem Potenziometer eingestellt wird. Dieses Poti lässt sich jedoch durch den zweiten Baustein M150 ersetzen. Der hat Eingänge für Steuerspannungen (1 bis 5V, 3 bis 12V und 6 bis 24V) sowie für ein PWM-Signal (TTL-kompatible Spannung) und ist damit sehr gut für den entsprechenden Ausgang eines Arduinos geeignet. Steuern lassen sich ohmsche und induktive Lasten bis zu einem Strom von 6A. Nur auf den Leitungen zwischen den beiden Bausteinen liegt noch die Netzspannung an, die Anschlüsse der Steuersignale sind per Optokoppler vom Netz getrennt.

Das funktioniert auch sehr gut, wenn man einen kleinen Fehler im mitgelieferten Verdrahtungsplan korrigiert: Die Ausgangsleitung des M150 wird dort an den rechten Potenziometer-Anschluss des M012 angeschlossen. Beim Test funktioniert dies aber nur mit dem linken (siehe Bild). Dann aber ist die Leistungssteuerung von Glühlampen und Motoren problemlos möglich, sofern sie keine eigene Elektronik zur Regelung besitzen. Bei Motoren, deren Drehzahl von der Netzfrequenz abhängt, garantiert der Hersteller allerdings für nichts. Im Test in der Redaktion funktionierte dies aber dennoch. —hgb

Überarbeitete Bricklets und ein E-Paper-Display

Für das Baukastensystem von Tinkerforge, bei dem man einfach Elektronikbausteine stapelt und Daten am PC auswerten kann, ohne eine Zeile zu programmieren, gibt es jetzt ein E-Paper-Display. Es hat eine Auflösung von 296 × 128 Pixeln und ist in den Farbkombinationen schwarz/weiß/rot und schwarz/weiß/grau erhältlich. Eine Schrift ist bereits programmiert, außerdem können eigene Bilder pixelgenau aufgespielt werden. Das dreifarbige Display aktualisiert sich alle 7,5 Sekunden, in Schwarz-Weiß und mit Anpassungen ist auch 1Hz möglich. Der Vorteil von E-Paper: Wird das Display ausgeschaltet, bleibt die letzte Anzeige dauerhaft zu sehen.

Die ostwestfälische Firma hat außerdem weitere ihrer Bricklets genannten Komponenten aktualisiert. Der CO₂-Sensor misst nun von 400 bis 10000ppm (Teile pro Million). Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck können mitgemessen werden. Mehr Leistung gibt es auch beim neuen Piezo-Speaker und der Laser Range Finder ist sicherer einsetzbar. Die 4×7-Segment-Anzeige, die RGB-LED, der Hall-Effect-Sensor sowie das Linear-Poti und der Joystick wurden ebenfalls überarbeitet. Alle Bricklets verfügen über die neuen sieben-poligen Stecker. Während die ursprünglich von Tinkerforge entwickelten Bricks eine standardisierte, stapelbare Größe aufweisen, sind die Bricklets vielfältiger und werden über bis zu vier Anschlüsse mit den Bricks verbunden. —hch

Der Kosmos-Experimentierkasten Easy Coding bringt Kindern ab 8 Jahren auf spielerische Art und Weise das Programmieren bei. Enthalten sind alle nötigen Bauteile, um direkt starten zu können, darunter eine Aufbauplatte, LED-Module, ein Druckschalter, ein Fototransistor, ein Widerstand, ein USB-Kabel und ein Arduino Uno. Die beiliegende Anleitung ist sehr übersichtlich gestaltet, gut strukturiert und enthält zahlreiche Bilder. Sie umfasst insgesamt 14 sehr detailliert erklärte Projekte. Diese bestehen meist aus LEDs, die mit weiteren Bauteilen des Experimentierkastens kombiniert werden können und letztendlich vom Arduino gesteuert werden. Die Schaltungen sind einfach nachzubauen, da die groß gehaltenen Bauteile mithilfe der praktischen Druckknopftechnik auf die Aufbauplatte gesteckt werden können. Dadurch ist eine klare Übersicht möglich, die zudem Kabelgewirr verhindert.

Die Programmierumgebung S4A besteht aus verschieden farbigen Programmbausteinen, aus denen die Skripte zusammengesetzt werden. Zum einen entsteht somit eine klare Strukturierung, zum anderen sorgen die Programmbausteine dafür, dass das Erlernen von schwierigen Programmiersprachen nicht erforderlich ist und Tippfehler vermieden werden. Hilfreich ist zudem, dass die Programmcodes online zum Herunterladen zur Verfügung stehen. Wer sich nebenbei noch einen ersten Einblick in die Arduino IDE verschaffen möchte, kann dies auch mithilfe der Anleitung nachvollziehen.

Der Preis des Kosmos-Experimentierkastens ist relativ hoch angesetzt. Die sehr ausführliche und leicht verständliche Anleitung sowie die gut durchdachte Aufbaumethode der Schaltungen rechtfertigen jedoch den Preis. Schade ist allerdings, dass der Arduino in Verbindung mit der S4A-Programmierumgebung immer mit dem Computer verbunden sein muss, damit die Programme ausgeführt werden können. Doch insgesamt eignet sich der Kosmos-Experimentierkasten Easy Coding sehr gut für Kinder, die in die faszinierende Welt des Programmierens einsteigen wollen. —Noah Ladusch/dab

Der Experimentierkasten wurde uns von Kosmos für den Test zur Verfügung gestellt.