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Über die Feiertage hab ich mal wieder ein wenig Zeit an meinem großen Projekt zu arbeiten.
Dabei habe ich die letzten 2 Tage sehr große Fortschritte machen können. Dadurch das die Lötstation gekommen ist, konnte ich anfangen die Komponenten zu verbinden. Außerdem konnte ich endlich mit dem austesten und spielen der Software beginnen. Nach einigen Anfangsschwierigkeiten hat sich auch der gewünschte Erfolg eingestellt. Und ich kann sagen, dadurch das so extrem viel da draußen als Open Source existiert, habe ich mir eine Menge Arbeit erspart. Jetzt fehlen nicht mehr viele Teile und bald, wenn ich etwas mehr Zeit und das nötige Kleingeld übrig hab, werde ich den Testaufbau in das eigentliche große Projekt umwandeln. Dann gilt es nur noch ein wenig die Verbindung zwischen Android und Arduino zu erforschen. Aber auch da hab ich schon genaue Vorstellungen und das Buch „Die elektronische Welt mit Arduino entdecken“ hat auch ein paar gute Ansätze zu dem Thema, die ich super umsetzen kann.

Ich hoffe es klappt alles auch weiterhin so wunderbar. Das verkürzt die geplante Zeit für das Projekt erheblich. Leider nicht die Kosten . Allein mit dem ersten Teil muss ich wohl oder übel mit knapp 300€ rechnen und das ist nur die Elektronik.

Eigentlich hatte ich beim letzten Mal versprochen, dass ich noch etwas Nützliches mit dem Arduino mache. Einen elektronischen Würfel hatte ich auch gebaut, allerdings hab ich heute ein kleines, selbst gemachtes, Projekt auf Lager. Was auch bedingt nützlich sein kann . Kopieren und aus Büchern abschreiben kann letztendlich jeder. Und wie kann man besser lernen, als wenn man sich selber etwas ausdenkt und versucht es zu realisieren. Da mir meine zur Verfügung stehenden Materialien momentan immer noch stark begrenzt sind, musste etwas Einfaches her. Wobei es dann doch relativ knackig wurde. Aber man wächst ja mit der Herausforderung! Dabei steckte wie oft die meiste Arbeit im Source-Code. Die eigentliche Verdrahtung auf dem Breadboard, fällt ziemlich unspektakulär aus.

Hier auf dem Bild sieht man wunderbar den Aufbau. Außerdem habe ich auch noch ein Schaltplan (Fritzing) hinzugefügt. So lässt es sich dann doch einfacher nachvollziehen.
Ich habe 3 LEDs und 6 Taster für die Anzeige/Steuerung verwendet:

• Die rote LED für “zu”
• Die grüne LED für “offen”
• Die gelbe LED für den Status (Bestätigungszeit/Programmiermodus)
• 1 Taster für öffnen/schließen
• 1 Taster für die Änderung des Codes
• 4 Taster für die Code-Eingabe

Wie man sehen kann, ist alles noch recht einfach gehalten. Die tollen Funktionen stecken dann im Source Code.
Beim Starten des Programms ist der… ähm ich sag jetzt mal „Tresor“ geschlossen.
Durch betätigen von Code-Taster 1-4 lässt sich der Code eingeben. Hier ist beim ersten Start des Arduinos die Reihenfolge von 1,2,3,4 festgelegt. Hat man den Code eingegeben leuchtet die gelbe LED nun 10 Sek. Lang auf und man hat Zeit den Code mit dem Taster öffnen/schließen zu bestätigen.
War der Code richtig, öffnet sich der „Tresor“. War der Code falsch, hat man erneut den Versuch den Code einzugeben. Das Schöne daran ist, dass die LEDs jedesmal bei Tastendruck ein „Feedback“ durch kurzes blinken geben .
Hat man den Code richtig eingegeben, leuchtet die Grüne LED. Der „Tresor“ ist nun offen. Nun ist die Möglichkeit gegeben, den „Tresor“ wieder mit der Taste öffnen/schließen zu schließen, oder aber man drückt den Taster für Programmieren. Entscheidet man sich für letzteres leuchtet die Gelbe LED auf und man befindet sich im Programmier-Modus. Durch betätigen der Code-Taster 1-4 lässt sich nun ein beliebiger 4 stelliger Code eingeben. Nach dem Neuprogrammieren befindet man sich wieder im „Tresor offen“ Modus. Hat man sich bei der Eingabe vertan, kann man erneut den Code umprogrammieren, oder aber man Schließt den „Tresor“ wieder.

Den Sketch/Source Code habe ich unter weiterlesen angefügt, da er sonst mein gesamtes Layout sprengen würde. Es sind viele Zeilen Code geworden. Aber Ich denke ich hab ihn ausreichend kommentiert und er erklärt sich ein wenig von selber. Wenn Fragen da sind, versuch ich natürlich zu helfen.
Es kann durchaus sein das es einfachere Möglichkeiten da draußen gibt. Allerdings hab ich mir alles selber erarbeitet und das ohne Google um Rat zu fragen. Unzählige kleiner Fehler hatten sich eingeschlichen aber auch eine Unmenge an Erfahrung wurde beim Programmieren dazu gewonnen. Ich freue mich auf meine nächsten Projekte und vielleicht habt ihr ja noch ein Paar Ideen, um das Projekt hier zu erweitern/Modifizieren.

Viel Spaß

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Da die Meisterschule eh erst Anfang April losgeht und ich bis jetzt nur sehr wenig Input darüber habe, kann ich natürlich auch relativ wenig Output geben. Aber sobald ich neue Infos hab, werde ich auch darüber wieder fleißig schreiben… so hoffe ich doch zumindest.

Nun in der Zwischenzeit beschäftige ich mich aber weiter mit meinem Lieblingsthema. Das Arduino Uno Board hab ich echt gefressen.
Ich mag zwar noch ganz am Anfang stehen und muss erst nochmal die Grundlagen durchkauen, aber was ich bis jetzt sagen kann: „es macht verdammt viel Spaß“.
So und weil so schön ist hab ich mich auch weiter durch das Buch gearbeitet.
Und da bin ich auf etwas gestoßen, was mir wieder ein schmunzeln aufs Gesicht gezaubert hat. Auch damals in der Schule in Physik, oder in der Ausbildung beim Thema SPS. Immer begegnet man ihr wieder, die gute alte Ampelschaltung .
Aber ich muss sagen, nirgends hat sie mir so viel Spaß gemacht, wie hier mit dem Arduino. Vielleicht liegt es aber auch nur an meinem Hype und dem eh schon damals stark vorhandenen Interesse an C/C++.

Wie man auf dem Bild sehen kann hab ich mir mal ein etwas größeres Breadboard zugelegt. Die kleinen sind zwar nett, aber auf kurz oder lang etwas zu klein für die Schaltungen.
Der Aufbau sollte eigentlich ziemlich selbsterklärend sein. 3 LEDs für die Autoampel und 2 LEDs für die Fußgängerampel. Jeweils einen Vorwiderstand von 330Ω. Und ein Taster mit Pulldown-Widerstand von 10KΩ.

Hier ein einfacher Sketch. Natürlich ist das gaaaanz simpel gehalten; Jede Farbe wird einzeln per Befehl aufgerufen. Und auch der Taster wird nur mit einer einfachen if-Bedingung abgefragt.

Im Buch wird dann, um den Schwierigkeitsgrad zu steigern, vorgeschlagen den Sketch so zu erweitern, dass die LEDs mithilfe von Bitkombinationen angesprochen werden. Dies werde ich hier aber nicht weiter ausführen, sonst schreib ich den ganzen Abend noch .

Im nächsten Projekt werde ich das erste Mal etwas „nützliches“ aufbauen, wo man auch durchaus mal ein Shield draus bauen könnte. Allerdings lässt meine Lötstation noch auf sich warten. Darum werde ich mich auch weiterhin erst einmal auf das Breadboard beschränken.

Bis dahin stay tuned

Ich will ja auch etwas voran kommen und bald auch ein wenig eigenständiger neue Schaltungen entwickeln. Also hab ich mal ein paar Kapitel übersprungen. Die Inhalte hab ich mir trotzdem zu Gemüte geführt und im Kopf gespeichert. Dennoch gibt es einige Projekte die ich trotzdem ausführlicher bearbeiten werde, weil später viel darauf aufbaut. Gut im Grunde baut alles auf den einfachsten Funktionen auf, aber es gibt Bauteile und gewissen Programmcode den man tausendfach beliebig modifizieren und benutzen kann. Dies ist es dann von Vorteil, man kennt sich mit den Bauteilen, die man verwendet, auch gut aus. In diesem Kapitel wurde meine Erinnerung an Schieberegister und logische Verknüpfungen wieder auf eine harte Probe gestellt. Durch den sehr guten Schreibstiel und den einfachen Erklärungen war allerdings schnell wieder alles aufgefrischt. MSB, LSB, AND, OR, NOT und was nicht alles dazugehört. Auch das Schieberegister mit seinen Ports, war kurzerhand verstanden und wieder verinnerlicht.

Der Aufbau gestaltet sich im Prinzip ziemlich einfach, allerdings machen die drahtbrücken alles viel unübersichtlicher. Ein kleines Chaos entsteht. Aber seht selbst. Die Fehlersuche gestaltet sich bei so einem Salat dann doch relativ schwer. Einfache Lösung: Keine Fehler machen . Aber selbst mir passiert immer mal einer. Nach mehrfachem umstecken auf dem Board bin ich zum Entschluss gekommen nochmal den mühsam abgetippten Sketch zu durchforsten.
Und dann kam einer dieser legendären „Facepalm“ Momente. Ich depp hab ein wenig zu schnell gearbeitet und einfach gearbeitet. Dank Copy&Paste hab ich folgendes eingebaut:

FAIL, dachte ich. Ein typischer Anfängerfehler…
Aber gut, schnell das LOW mit OUTPUT ersetzt und siehe da, es funktionierte. Kaum macht man alles richtig klappt’s .

Nachdem dann der Sketch fehlerfrei funktionierte, fingen die Spielereien an. Der Code wurde so modifiziert, dass mit dem Shift-Operator die Bits im Register hin- und hergeschoben worden sind.
Eine gute Möglichkeit die Arbeitsweise ein wenig besser kennen zu lernen.

Die nächste Aufgabe wird dann, ein zweites Schieberegister hinter das Erste zu schalten. Um dann die insgesamt 16 Ausgänge anzusteuern. Das wird ein Kabelsalat. Oh Gott… ich darf nicht darüber nachdenken

Im nächsten Kapitel bzw. Projekt dreht sich alles darum, einen Sensor respektive Taster abzufragen. Dabei wird auch auf das Thema Pull-Down/-Up Widerstände und Spannungsteiler eingegangen. Damit die Schaltungen ordnungsgemäß funktionieren, ist es notwendig die Eingänge an einen definierten Pegel anzulegen. Die Pegel haben zwar eine kleine Toleranz in ihrer Eingangsspannung, aber wir wollen ja korrekt arbeiten.
Low-Pegel 0.0V – 0.8V
High-Pegel 2.0V – 5.0V
Wie man sieht, ist dazwischen ein unbestimmter Bereich, der vermieden werden sollte.
Die Schaltung ist auch hier wieder relativ unspektakulär. Lediglich die Drahtbrücken lassen es etwas aufwendiger erscheinen

Der Sketch sah dann wie folgt aus:

Und die Verdrahtung wie hier…

Also immer noch eine ganz simple und einfach nachvollziehbare Struktur / Funktion.
Als kleine Modifikation in eigener Sache, könnte man nun eine blinkende LED realisieren, wenn man den Taster gedrückt hält. Und den Taster auch gleichzeitig als Ein-/Ausschalter nutzbar machen.

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