Christians Bastel-Leben

Augenkrämpfe...

2012-03-01T21:19:00.000+01:00

... und andere Dinge bekommt man, wenn man den AS1130 auf die Adapter-Platine löten möchte.

Heute hatte ich endlich Zeit, die LED-Treiber-Muster auf die Adapter-Platine zu löten. Aber ohne jammern zu wollen glaube ich, ich bin dafür inzwischen zu alt. Ich sehe die Pins weder mit noch ohne Brille vernünftig. Nach meinen Messungen hat es geklappt, aber ich werde mir eine Sehhilfe zulegen müssen. Es hat nicht zufällig jemand eine Kopflupe übrig?

Nach der Erprobung der (noch hängenden) NachBau-Platine werde ich an das Testen des Chips gehen...

Hier noch ein kleiner Größenvergleich für alle, die SMD löten möchten:

Der Öffnungswinkel der LED

2012-03-01T09:35:00.001+01:00

Oder: "Warum Mathe sich manchmal doch lohnt."
Bei dem Bau der Wortuhr stolpern immer wieder Bastler über die LEDs. Genau genommen über deren Helligkeit.
Zunächst einmal: man kann nicht einfach eine beliebige LED nehmen. Die LED sollte ja den Buchstaben gleichmäßig ausleuchten, sonst hat man einen hellen "Spot" in der Mitte und einen dunklen Rand. Damit sind wir beim Thema "Öffnungswinkel". Der ideale Öffnungswinkel beträgt 70° bei der Verwendung eines RIBBA-Rahmens. Ich habe in die große Anleitung einen Anhang eingefügt, in dem steht, wie man das ausrechnet.
Weiterhin gibt es leider keine Norm für die Angabe des Öffnungswinkels. Bei manchen Herstellern ist das der Winkel, bei dem die Helligkeit auf 50% abgefallen ist. Bei anderen ist es der Winkel, bei dem überhaupt Licht ankommt.
Erschwerend kommt hinzu, daß man nicht einfach sagen kann: 4.000 mcd sind mehr als 400 mcd. Denn die Einheit Candela beinhaltet den Öffnungswinkel. Sonst wäre schwer erklärbar, warum diese LED (5.500 mcd/40°) dunkler sein soll als diese LED (2.700 mcd/110°).
Das Richtdiagramm der ersteren LED ist auch interessant:

Angegeben sind 40° Öffnungswinkel, aber nach 20° hat die LED bereits nur noch 50% der Helligkeit.

Zusammenfassend: Wer eine ideale Ausleuchtung seiner Buchstaben haben möchte, sollte von verschiedenen LEDs jeweils eine kaufen und auf dem Steckbrett aufbauen. Dann mit 2,5 cm Abstand ein Butterbrotpapier darüber halten und vergleichen. Und natürlich die Datenblätter genau studieren.

NachBau V_02

2012-02-22T09:06:00.001+01:00

Heute kamen neue Daten von Anool, die NachBau-Platine in der Version 02 näher sich der Fertigstellung! Vielleicht noch ein paar Bauteilschubsereien hier und da, aber dann kann es losgehen. Endgröße ist 152x61 mm, damit passt sie wunderbar in einen RIBBA-Rahmen. Außerdem sind alle 16 Kathoden und Anoden herausgeführt, man kann damit jedes Projekt betreiben, welches ein 16x16-LED-Matrix-Display benötigt.

Glimmer-Blocker

2012-02-16T08:44:00.001+01:00

Das Nachglimmen der Zeilen der Nachbau-QLOCKTWO, welches vermutlich durch die trägen Ausschaltzeiten der UDN2981A-Darlington-Arrays zustande kommt, kann einen zur Weißglut treiben. Ich habe in der Firmware v1.9.2 ein paar Änderungen vorgenommen und es war wieder da. Also habe ich mich dem Thema nochmal angenommen, diesmal hoffentlich richtig, auf jeden Fall aber mit Erfolg.
In der Version 1.9.3 wird die Matrix nach der Anzeit jeder Zeile für die Auszeit gegenläufig geschaltet, dadurch ist die Pulsweitenmodulation richtig und die Matrix glimmt nicht mehr nach.
Meine oben erwähnte Vermutung, es könnte auch an etwas anderem als den trägen Ausschaltzeiten liegen, kommt aus einem kleinen Versuch: wenn man den Code ändert, von

// Zeile ausschalten...
shiftRegister.prepareShiftregisterWrite();
shiftRegister.shiftOut(65535);
shiftRegister.shiftOut(0);
shiftRegister.finishShiftregisterWrite();

nach

// Zeile ausschalten...

shiftRegister.prepareShiftregisterWrite();

shiftRegister.shiftOut(0);

shiftRegister.finishShiftregisterWrite();

glimmt die ganze Matrix! Obwohl ja nicht alle Zeilen eingeschaltet werden. Mein Nicht-Elektroniker-Bauchgefühl tippt eher darauf, daß die Shift-Register nicht zu 100% sperren. Ich würde mich über Kommentare von Profis freuen...

Sample Chips Teil II

2012-02-07T12:55:00.003+01:00

Gestern sind die SSOP-28 auf DIL-Adapterplatinen von Futurlec für die AS1130-LED-Treiber gekommen. Demnächst werde ich also bei der Google-Gruppen-Diskussion mitreden können, im Augenblick kümmere ich mich allerdings verstärkt um die NachBau-Platine, damit sie in die Fertigung kann.

Erfolge mit der NachBau-Platine

2012-02-06T11:11:00.001+01:00

Nachdem mein Testsystem fertiggestellt war ging es an die Verkabelung (mit meinen neuen tollen Testkabeln).
Das Ergebnis sieht schon mal deutlich aufgeräumter aus als mein allererster Prototyp!

Und das Beste: die NachBau-Platine funktioniert! Es gibt noch ein paar Verbesserungsmöglichkeiten, aber der 'Proof of Concept' läuft und die Aussichten sind hervorragend.

Die nächsten Schritte sind: Platine fertig testen, Platinendesign optimieren, drei neue Prototypen-Platinen fertigen lassen, diese Testen und dann hoffentlich eine größere Charge fertigen lassen.

Testkabel

2012-02-06T11:00:00.001+01:00

Auf der Testplatine habe ich auch für alle Anschlüsse Pinleisten festgelötet. Dadurch kann man beliebige Anschlüsse der Platine mit der Matrix verbinden. Zumindest, wenn man Testkabel hat. Diese Testkabel allerdings haben mich viel Nerven gekostet, denn es scheint sie nicht zu geben. Na gut, es gibt sie schon. Aber für € 2,25 das Stück?
Ich habe dann nach langer Suche einen Versender gefunden, der die Hülsen und Crimpeinlagen verkauft - aber natürlich bin ich zu geizig für eine spezielle Crimpzange und so war die Devise: viele Kabel verzinnen und an winzige Stecker löten. Ein König, wer ein Lötbad hat (ich habe immer noch keines, aber der Leidensdruck stieg am Wochenende stark an).

Superflux-Test-Matrix

2012-02-06T10:48:00.000+01:00

Am Wochenende habe ich mir eine Test-Matrix mit Superflux-LEDs von Nichia zusammengebaut.
Superflux-LEDs sind ganz normale LEDs, allerdings haben sie ein kleines viereckiges Gehäuse und vier Beine. Zwei davon sind mit der Kathode, die anderen zwei mit der Anode der LED verbunden.

Daher muß man zunächst mal 4 Löcher für die Beine bohren (statt einem für eine normale LED). Und dann muß man die LEDs mit ziemlich vielen kleinen Käbelchen verbinden.
Der Mühe Lohn sind LEDs die sehr hell sind und einen Abstrahlwinkel von 120° haben.

Um ein sauberes Testsystem für die NachBau-Platine und zukünftige Versionen zu haben, habe ich alle Anschlüsse mit Pinleisten versehen.
So kann ich dann mit Testkabeln auf alle Elemente ohne Löten zugreifen.

Auf der Rückseite kann man gut erkennen, daß man wirklich viele kleine Käbelchen braucht. Ein König, wer ein Lötbad hat (ich war leider kein König).

Damit steht die Infrastruktur für beliebige Platinen- (und sonstige) Tests.

Zwangspause

2012-01-31T09:20:00.001+01:00

Zur Zeit ist leider eine Zwangspause für das Testen der Prototypen-Platine angesagt. Die Handwerker sind im Haus und bauen neue Fenster ein. Mit den Eistagen haben sie sich eine gute Zeit herausgesucht.

Basteln im großen Stil sozusagen :-)

Dritter Test der Prototypen-Platine

2012-01-27T17:26:00.002+01:00

Nachdem ich die beiden Kondensatoren bei dem Quarz der Echtzeituhr abgeknipst hatte, lief alles ohne Probleme. Die Uhr tickt und wird nicht mehr heiß.
Die Shift Register und Darlington Arrays machen nach meinen Messungen auch keine Probleme.
Der DCF77-Empfänger läuft auch ohne Probleme, nur die Anordnung der Pins könnte besser sein.

Das sieht alles sehr gut aus!

Am Montag werde ich eine LED-Matrix aufbauen, um die Platine unter echten Bedingungen zu testen.

Zweiter Test der Prototypen-Platine

2012-01-27T08:26:00.002+01:00

Der zweite Test-Schritt war das Auflöten der DS1307 Real Time Clock. Leider gibt es hier Probleme. Die Echtzeituhr bleibt nach ca. 10-20 Sekunden stehen und wird heiß.
Das Layout von Justin und Anool sieht zwei Kondensatoren am Quarz vor, die ich nie verwendet habe. Sie werden auch nicht im Datenblatt erwähnt. Gestern hatte ich dann keine Zeit mehr, aber als nächstes werde ich versuchen, wie sich die RTC ohne die Kondensatoren verhält.

Erster Test der Prototypen-Platine

2012-01-26T09:16:00.000+01:00

Mein erster Test mit einer der neuen Prototyp-Platinen verlief erfolgreich! Ich habe gestern den Teil aufgebaut, der für den ATMEGA328-Microcontroller mit Arduino-Bootloader notwendig ist. Auch wenn der Abstand zwischen den Kondensatoren und dem Quarz ein wenig zu eng ist (aber um so etwas festzustellen macht man ja Prototypen) konnte ich den Sketch problemlos aufspielen und über den Serial-Monitor Debug-Ausgaben sehen. Das 'Herz' schlägt also schon mal.

Wortuhr-Platinen

2012-01-21T15:02:00.000+01:00

Gestern sind die drei Prototyp-Platinen gekommen, die Justin und Anool entworfen haben. Sie sehen extrem cool aus. Über die Funktionsweise kann ich noch nichts sagen, ich werde in den kommenden Tagen Stück um Stück Funktionalität aufbauen und berichten, wie gut sich die Platinen schlagen. Meine ersten Anfragen an Platinen-Fertiger ergaben Preise um die 15 Euro/Stück, wenn man eine ordentliche Charge abnimmt (100 Stück).

Sample Chips

2012-01-17T09:45:00.001+01:00

Die Sample Chips vom Typ AS1130 sind gekommen. Einer dieser Chips kann eine Matrix von 12 mal 11 LEDs treiben. Der Nachteil ist für mich, dass sie die Gehäuseform SSOP-28 haben. Das ist klein. Verdammt klein. Ich habe zum Vergleich ein 74HC595-Shiftregister und eine Büroklammer daneben gelegt.
Um den Chip testen zu können, habe ich erst mal SSOP-28 auf DIL-Adapterplatinen bestellt. Ich bin gespannt, wann diese eintreffen. Die schnelle Variante von Reichelt ist leider für Steckbretter nicht geeignet und Tinkersoup hat nur die 20-Pin-Variante.

Leuchtender Wackelpudding

2012-01-16T13:14:00.002+01:00

Zur Zeit experimentiere ich etwas mit leuchtenden Stoffen als Dekoration für einen Science Fiction-Abend. Unter Schwarzlicht fluoreszierende Stoffe gibt es allerlei, aber nur wenige sind für Nahrungsmittel geeignet. Vitamin B2 (oder auch: Laktoflavin, Laktoflavium, Riboflavin, Lebensmittelfarbstoff E101) ist so ein Stoff. Mann kann damit herrlich Kryptonite Candys herstellen, aber auch sehr schönen leuchtenden Wackelpudding. Hier war es Götterspeise von Dr. Oetker mit Waldmeistergeschmack, auch wenn ich die Rechtschreibfehler auf der Verpackung nervig finde (siehe Deppenleerzeichen im Zwiebelfisch). Übrigens ist Chinin (siehe Tonic Water) ein anderer fluoreszierender Stoff.

Ziele für das Neue Jahr 2012 (Teil 2)

2012-01-03T14:49:00.000+01:00

Ein weiteres Ziel ist eine Platine für den QLOCKTWO-Nachbau. Justin und Anool (WyoLum) haben eine Platine entworfen, welche die gesamte Elektronik für den Nachbau hält. Das würde natürlich viel Arbeit sparen.
Ich warte noch auf einen Prototypen aus einem Dorkbot-PDX-Run aber bin schon ganz zuversichtlich. Man muß dann nur noch die Matrix 'frei' verkabeln. Die Fehlerrate für unerfahrene Bastler würde immens sinken. Der Lerneffekt aber leider auch.

Ziele für das Neue Jahr 2012 (Teil 1)

2012-01-03T10:02:00.001+01:00

Ich liebe Uhren, nicht nur meine QLOCKTWO. Ein Ziel in diesem Jahr ist es, eine meiner favorisierten Uhren zu erwerben und natürlich auch zusammen zu bauen.
Dazu gehört auf jeden Fall die Defusable Clock von notroopic design. Sie sieht aus wie eine eine Bombe in den amerikanischen Actionfilmen der 80ger-Jahre. Den Alarm stellt man ab, indem man das richtige Kabel durchzwickt. Leider habe ich noch keinen Händler in Deutschland gefunden.

Die Ice Tube Clock von Lady Ada zeigt die Zeit mit einer russischen Vakuum-Fluoreszenz-Röhre an. Bei uns bekommt man sie über Watterott. Das Herz ist wie bei der obern und unten beschriebenen Uhr ein ATMEGA-Chip, der prima modifizierbar ist.

Für das Handgelenk ist die Solder:Time von SpikenzieLabs. Sie zeigt die Zeit im Retrostil mit roten 7-Segment-Anzeigen an. In Deutschland kann man sie über TinkerSoup beziehen.

Das Flaggschiff ist natürlich eine Uhr mit Nixie-Röhren. Modell 'Sven' von NixieKits ist zwar nicht grade der günstigste Bausatz, aber dafür hat man den Hingucker schlechthin auf der Kommode stehen. Und Nixie-Röhren werden nicht mehr produziert, was wirklich bedauerlich ist, aber zur Eile mahnt.

Sieger des Bristlebot-Rennens 2011

2012-01-03T08:59:00.001+01:00

Das Bristlebot-Rennen 2011 hat gezeigt, daß die einfachsten Konstruktionen eben meistens doch die besten sind.
Der erste Platz ging (wie im letzten Jahr) an Tobi, der zweite an Wulf und der dritte an Amelie.
Das Startgeld von insgesamt € 115,- wurde wie angekündigt an den Deutschen Kinderschutzbund (Ulm) gespendet.
Ein Dankeschön an alle Teilnehmer und gutes Tuning für das nächste Jahr.

Bristlebot-Rennen 2011

2011-12-22T09:51:00.002+01:00

Eine kleine Ankündigung: Auch in diesem Jahr gibt es wieder ein Bristlebot-Rennen, bei dem es wertvolle Preise zu gewinnen gibt und gleichzeitig ein gutes Werk getan wird.

And Now for Something Completely Different

2011-12-22T08:37:00.000+01:00

Weihnachtskarten - auch die gehören zu dem Thema Basteln. Die elektronischen Projekte habe ich in der Vorweihnachtszeit auf Eis gelegt, da so schon kaum mehr Zeit für Irgendwas blieb.
Diese Weihnachten haben wir uns für Weihnachtskarten per Linolschnitt entschieden.

Als Grundmotiv habe ich an einem schönen Winterabend im letzten Jahr das Ulmer Münster fotografiert.

Dann habe ich den Schriftzug "Fröhliche Weihnachten" aus einer Linolplatte herausgeschnitzt. Ein paar Schneeflocken habe ich auch stehen lassen. Und die "Schnitzriefen" um die Schneeflocken ergeben einen hübschen Windeffekt.

Mit weißer Farbe auf das Bild gedruckt hat man einen schönen weihnachtlichen Schneeeffekt. Die Fotos habe ich dann auf dunkelgrauen Karton geklebt. Auf den kann man dann sehr edel mit einem weißen Gelroller die Weihnachtswünsche schreiben.

In diesem Sinne wünsche ich allen fröhliche Weihnachten und ein innovatives Bastler-Jahr 2012!

Erste Erfolge...

2011-11-14T13:37:00.001+01:00

... für meine Arbeitsplatzbeleuchtung stellen sich dann doch ein. Hier kann man nachlesen, wie man eine hohe Last mit dem Arduino schalten kann. In dem Tutorial ist es zwar einen Solenoid, aber das macht ja nichts. Man trennt die Stromkreise einfach mit einem Optokoppler. So kann ich jetzt meine Test-LED tatsächlich via PWM vom Arduino aus dimmen. Allerdings bekomme ich nicht die gleiche Leistung durchgeschaltet, die ich bei direktem Anschluss der Stromquelle habe. Irgendwie schaltet der Leistungstransistor nicht voll durch. Hat irgendjemand einen Profi-Tipp dazu?

R.I.P.

2011-11-10T13:16:00.002+01:00

Gestern habe ich meinen zweiten Arduino-Nano geschrottet. Mist. Ich wollte eine 10 Watt High-Power-LED mit einem Leistungstransistor und den mit dem PWM-Signal vom Arduino ansteuern. Aber irgendwie hat die High-Power-LED dann soviel Leckstrom vom Arduino gezogen, daß es ihm ein wenig zu warm wurde.
Na ja. Experimentalbasteln auf höchstem Niveau. Weitere Experimente werde ich mit dem RBBB durchführen, dann sind wenigstens "nur" 14 Euro hinüber.

Create, Art and Technology

2011-11-08T22:26:00.000+01:00

Wie kurz in einem vorigen Beitrag erwähnt, waren wir vom vom 4. bis zum 6. November auf der "Create. Art and Technology" in Berlin. Wir sind bereits am Freitag in der Früh angereist, um noch durch die Hauptstadt schlendern zu können. Die Create begann erst gegen 17.00 Uhr mit der Registrierung.

Also haben wir nach der Abgabe des Gepäcks im Hotel erst mal stilgerecht eine Currywurst im "Konnopke's Imbiß" als Mittagessen genossen - sehr zu empfehlen. Wir haben den Tipp von der App "The Sound of Berlin" der Zeitschrift "de:bug" (Kapitel: "after-club munching"). Dort sind noch einige andere spannende Orte in Berlin aufgeführt.

Ich erzähle hier nur lückenhaft und lose von ein paar Punkten, auf der Seite der Veranstaltung werden noch Bilder und Vorträge bereitgestellt.

Nach dem Eröffnungsvortrag von Chris Taylor von Sparkfun war Niklas Roy mit seinem Beitrag an der Reihe.

Er berichtete von verschiedenen Projekten, unter anderem von "My little piece of Privacy", einem automatischen Stück Vorhang; einem mechanischen Pong-Spiel; einem automatisierten Galerie-Führungs-System und einer Klang-Installation. Alles absolut irre Systeme.
Niklas hat Gestaltung studiert, auf die Frage aus dem Publikum, was man Studieren soll (Gestaltung versus Ingenieurwissenschaften) antwortet er salomonisch "egal - Hauptsache, Du machst was". Das kann ich nur unterstützen.

Frank Spenling von Archimedes stellte verschiedene Projekte vor, speziell auch im Hinblick auf Haltbarkeit in lang laufenden Ausstellungen.

Mich hat "Felix, the Robot" besonders beeindruckt. Felix ist ein Roboter-Kopf, der die Gesichtsmimik des Betrachters imitieren kann. Die Freiformteile des Kopfes sind im 3D-Druck-Verfahren hergestellt, was zeigt, wie weit die Technik ist (auch wenn es sicher kein Drucker für Daheim war).

Neben den Vorträgen und Workshops gab es auch eine Ausstellung. Hier im Bild spielt Sabine mit dem "Augmented Pixel" von Niklas Roy. Das Thema "Pong" scheint Niklas nicht loszulassen. Bei "Ping!" kann man einen Pixel mit allem steuern, was eine Videokamera aufnimmt und einen hohen Kontrast hat. Das hat mich an die Installationen im ZKM erinnert.

Auch von Niklas ist die "Electronic Instant Camera", die mit einem ausgedienten Thermodrucker für Kassenbons das Bild einer Videokamera druckt. Das Besondere dabei: das Bild der Videokamera wird Zeile für Zeile abgetastet. Wenn man also nach der Hälfte (das Drucken geht langsam) aus dem Bild geht, hat man plötzlich keinen Kopf mehr. Niklas meint, die Bilder werden dann nicht so interessant. Stimmt. Aber ein Tipp an ihn: "Was, wenn die Person nach der Hälfte wechselt?".

"But wait, there is more...": Neben den Vorträgen, der Ausstellung und den Workshops gab es auch Darbietungen von Künstlern, die zuerst von dem Bau eigener Instrumente erzählten, um dann auch auf den Instrumenten zu spielen. Onyx Ashanti ist ein prominentes Beispiel dafür. Aber auch Will mit seinem Monome und Sebastian Arnold wussten zu beeindrucken.

"Früher" wurden Musikstücke am Computer mit einem Sequenzer arrangiert, jetzt scheint es ein Trend zu sein, den Sequenzer in Echtzeit zu steuern. Damit kann man als Einzelperson eine ganze Band ersetzten.

Andere Künstler waren sehr interessant, aber mir als Laien hat vielleicht ein wenig der Zugang gefehlt.

Und dann gab es natürlich auch meinen Vortrag. Ich habe von dem Bau meiner ersten QLOCKTWO und den damit verbundene Problemen berichtet. Ein Mitnachbauer kam extra für meinem Vortrag, was ich sehr beeindruckend fand. Ich hoffe, er hat viele Anregungen aus den Vorträgen und Workshops mitnehmen können.
Ich würde mir wünschen, daß es mit der Anleitung auf der Projektseite und der Unterstützung durch die Google-Group noch viele schaffen, die Uhr nachzubauen.

Am Ende war nicht nur Anton von TinkerSoup erschöpft, auch wir waren von den vielen Vorträgen, Anregungen, Ideen und Darbietungen ziemlich erschlagen, aber auch sehr glücklich.

Als Resümee kann ich nur sagen: Wir sind begeistert und kommen jederzeit wieder! Vielen Dank für die Organisation an TinkerSoup und Formulor und an alle Vortragenden, Workshop-Betreuer und Künstler.

Neues von der Superflux-QLOCKTWO

2011-10-28T11:19:00.001+02:00

Inzwischen macht meine QLOCKTWO auf der Basis von Superflux-LEDs und MAX7219-LED-Treiberchips Fortschritte.

Auf den Seiten des Arduino-Projektes gibt es ein gutes Tutorial zu dem Thema.

Links sieht man noch ein paar Komponenten der neuen Variante. Zunächst ein sehr preisgünstiges Einbaunetzteil von Pollin. Mit 2,3 Ampere und stabilen 5 Volt ist es ideal für das Basteln mit Arduinos. Und mit einem Preis von 1,50 € ist es auch unschlagbar günstig.
Dann kommt eine USB-Buchse von Reichelt. Ich möchte gerne die Software der Uhr ändern können, ohne das Gehäuse zu öffnen. Und dann kommt noch die 220 Volt-Buchse für das Netzteil.

Die Matrix wird von vier MAX7219-LED-Treiberchips angesteuert, je ein Chip für ein Viertel der Matrix. Es gab in den Kommentaren diverse Vorschläge, wie man die Matrix mit weniger Chips ansteuern könnte. Das kann jeder gerne einmal probieren, man muss nur aufpassen, dass ein Chip ja eine Matrix steuert, also die LEDs nicht beliebig aufgeteilt werden kann. Und mann muß danach natürlich auch noch die Software im Griff behalten.
Die Chips sind wie Shiftregister mit Überläufen untereinander verbunden. In der Software gibt es dann eine kleine Umsetzung zwischen der alten Matrix und der geviertelten Matrix: writeMatrix() ruft setPixel() auf...

/**
* Die Matrix ausgeben
*/
void writeMatrix() {
for(int y=0; y<16; y++) {
for(int x=0; x<16; x++) {
if((matrix[y] & 1 << x) == (1 << x)) {
setPixel(15-x, y, true);
} else {
setPixel(15-x, y, false);
}
}
}
}

... und setPixel() teilt die Koordinaten auf die Chips auf...

/**
* Einen X/Y-koordinierten Pixel in der Matrix setzen.
*/
void setPixel(int x, int y, boolean state) {
// 1. MAX7219
if((x < 6) && (y < 5)) {
lc.setLed(0, x, y, state);
}

// 2. MAX7219
if((x < 6) && (y > 4) && (y < 10)) {
lc.setLed(1, x, y-5, state);
}

// 3. MAX7219
if((x > 5) && (x < 11) && (y < 5)) {
lc.setLed(2, x-6, y, state);
}

// 4. MAX7219
if((x > 5) && (x < 11) && (y > 4) && (y < 10)) {
lc.setLed(3, x-6, y-5, state);
}
}

Also eigentlich kein Hexenwerk.

Die Steuerplatine ist unverändert, allerdings habe ich den USB-BUB fest mit dem RBBB verlötet, weil ich ja über die oben erwähnte Buchse einen einfachen Zugriff auf den RBBB haben möchte.

Zur Zeit fehlen noch die Taster und das DCF77-Empfangsmodul sowie der LDR.

Hier sieht man die Uhr im Betrieb, links und rechts sind jeweils zwei MAX7219-Chips. Das ist übrigens die dunkelste Einstellung, weil ja der LDR noch fehlt, also einen unendlichen Widerstand hat.

Hier sieht man die Rückseite des Ribba-Rahmens. Die LEDs sind in vier Quadranten aufgeteilt. Silberdrähte führen die vier Matrixen auf die andere Seite.

Fritzing Fab

2011-10-28T09:50:00.000+02:00

Nachdem es ein ziemliches Gefummel war, den Arduino in die Kiste für das Mood-Egg aus dem vorherigen Post zu bekommen, habe ich mich dazu entschlossen, das Fritzing Fab zu teste.
Dort kann man einen Fritzing-Entwurf hochladen und bekommt dann seine Platine fix und fertig mit Beschriftung, Lötstopp-Masken etc. zurück.

Das Ergebnis ist nicht ganz billig, aber dafür unterstützt man die Entwicklung der Fritzing-Software, die Qualität ist hervorragend und man kommt an ein Ein-Exemplar-Modell einer professionellen Platine.

Mood-Egg

2011-10-28T09:40:00.000+02:00

Vor einiger Zeit sind wir auf die Idee gekommen, ein sogenanntes Mood-Egg als Spinnen-Vertreibungs-Einrichtung zu bauen. Straußeneiern wird ja nachgesagt, sie würden Spinnen aus Räumen fern halten. Wir haben dann nach einer hübschen Möglichkeit gesucht, Straußeneier in einer Wohnung zu platzieren. So wurde das Mood-Egg geboren.

Das Mood-Egg besteht aus einem Arduino-Mikrokontroller, der aus Platzmangel auf einer quadratischen Lochrasterplatine aufgebaut wurde, einem LED-Pixel von Bliptronics, eingebaut in eine hübsche Holzkiste von Amazon und einem Straußenei, welches dann von innen beleuchtet wird.

Die Software konnte ich praktischerweise von der Regenbogenmaschine übernehmen, das Mood-Egg ist so zu sagen eine Ein-Pixel-Regenbogenmaschine.

Inzwischen haben wir herausgefunden, daß Straußeneier vermutlich doch keine Spinnen vertreiben. Aber das Mood-Egg ist dennoch hübsch geworden...

Lasercutting & Herbstlaternen

2011-10-28T08:37:00.002+02:00

Vor einiger Zeit habe ich Formulor entdeckt, sozusagen das deutsche Gegenstück zu Ponoko. Man kann dort SVG-Grafiken hochladen und ein Material auswählen. Ein Laser schneidet oder graviert dann das Material je nach Strichfarbe in der SVG-Grafik. So kann man professionelle Gegenstände kostengünstig fertigen, z.B. Gehäuse aus Acryl.

Zum Testen habe ich eine kleine Teelicht-Laterne mit den vier Jahreszeiten entworfen und aus dünnem Holz schneiden lassen.

Nach einiger Zeit kommt dann ein flaches Päckchen mit dem kompletten Material, also auch den ungenutzten Flächen.

Das Ganze funktioniert einwandfrei und ich werde es sicherlich in einem der zukünftigen Projekte, vielleicht der Ping-Pong-Ball-Uhr, verwenden.

Garagentor-Steuerung

2011-10-26T13:47:00.001+02:00

Nachdem meine Einpark-Hilfe bestens funktioniert und ich mich täglich an blinkenden LEDs erfreuen konnte, wollte gestern das Garagentor nicht mehr aufgehen. Die Sicherung war herausgesprungen und wollte sich auch nicht mehr einschalten lassen.

Nach der Demontage des Garagentor-Antriebs war der Verursache dann bald gefunden.

Zwei Entstör-Kondensatoren waren durchgebrannt. Einer von beiden dabei so ungünstig, daß er einen Kurzschluß verursacht hat. Der andere war vermutlich schon längere Zeit durchgebrannt, aber da funktionell kein Unterschied zwischen einem intakten oder durchgebrannten Entstör-Kondensator ist, bemerkt man das nicht (außer einer höheren Störumgebung, aber wer misst die schon?).

Den Original-Kondensator (565-1 Y RS 7 WY) mit 1 nF / 250 V habe ich nicht bekommen, aber ein paar mit identischen Werten sind bestellt und ich bin guter Dinge, mein Garagentor demnächst wieder am Laufen zu haben.

QLOCKTWO-Matrix mit Superflux-LEDs

2011-10-06T18:00:00.003+02:00

Endlich bin ich dazu gekommen, die LED-Matrix für meine erste eigene QLOCKTWO zu verkabeln. Sie besteht aus Superflux-LEDs und wird von vier MAX7219-LED-Treiber-Chips getrieben. Dieser Chip kann entweder eine 8x8-Matrix oder Sieben-Segment-Anzeigen treiben. Und er kann 16 Helligkeitsstufen selber über Pulse Width Modulation steuern. Ich habe dabei auch mal versucht, mit meiner alten iSight-Video-Kamera einen Demo-Film zu erstellen. Die LEDs sind nicht ganz so hell, wie es das Video zeigt. Und irgendwie überzeugt mich die Qualität (vom Video) noch nicht so ganz.

Berlin, Berlin, wir fahren nach Berlin!

2011-09-06T12:38:00.003+02:00

Im November fahren wir nach Berlin auf die Create. Ich werde dort einen Vortrag über den Bau der QLOCKTWO halten.

Zitat von der Create-Webseite: "Create. Art and Technology bringt Menschen zusammen.
Vom 4. bis 6. November 2011 treffen sich in Berlin Künstler, Hacker und Designer, Produzenten, Bastler und Ingenieure."

Vielleicht sehen wir uns da?

ZKM Karlsruhe

2011-09-06T12:30:00.003+02:00

Am Wochenende haben wir das ZKM in Karlsruhe (Zentrum für Kunst und Medientechnologie) besucht. Ich kann nur jedem Interessierten Bastler dringend empfehlen, das ZKM zu besuchen. Neben wechselnden Ausstellungen gibt es feste und vor allem unglaubliche elektronische und interaktive Installationen.

Einparkhilfe, fertig!

2011-08-29T09:10:00.004+02:00

Die Einparkhilfe ist fertig montiert! Das eigentliche Problem war, den Strom von der Garagentor-Steuerung abzugreifen, bzw. von deren Licht. Denn das geht für ca. 240 Sekunden an, wenn das Garagentor geöffnet wird. Und genau dann benötige ich ja auch die Einparkhilfe. Zum Glück war in der Steuerung noch ein Pin-Paar für ein Licht frei. Sehr lobenswert und vorausschauend vom Hersteller gedacht.

Den Schaltplan und die Software gibt es bei Fritzing.

Einparkhilfe, Teil 2

2011-08-19T08:00:00.002+02:00

Nachdem die Schaltung und Software auf dem Steckbrett gut funktioniert hat, habe ich sie auf eine Laborkarte übertragen. Die LEDs habe ich in eine längliche Kiste von einer Magnum-Flasche eingebaut. Der Parallax Ping)))-Sensor ist in einen Stromverteiler gekommen, damit kann ich die Anzeige auf 'Augenhöhe' und den Sensor auf 'Stoßstangenhöhe' hängen.

Die Laborkarte eigent sich ganz gut für schnelle Aufbauten, habe ich festgestellt. Speziell wenn man, wie ich, Platinen noch nicht selbst herstellen kann. Aber vielleicht sollte ich das auch mal angehen.
Jetzt kommt dann der Einbau in die Garage, dazu muß allerdings die Elektrik ein wenig angepasst werden. Das könnte daher ein paar Tage dauern...

Einparkhilfe

2011-08-10T10:34:00.003+02:00

Zur Zeit arbeite ich an einem kurzen Intermezzo. Nachdem ich zwei Schwerlastregale in meine Garage eingebaut habe, stimmt der gewohnte Einparkabstand nicht mehr. Also muss eine kleine Hilfe her. Diese besteht aus einem Arduino, einem Parallax Ping-Sensor, LEDs zur Anzeige und Potentiometern, mit denen man die "Grenzwerte" einstellen kann.
Das Ganze wird dann an die Rückwand der Garage gebaut und mit dem Licht des elektrischen Garagenöffners verbunden, so dass es sich einschaltet, wenn das Tor geöffnet wird.
Der Idealabstand sollte dann so sein, dass man vor dem Auto noch herumgehen kann (falls man den Kopf in die Motorhaube stecken möchte) und natürlich das Tor keine Delle in den Kofferraum schlägt.
Ich werde berichten (hoffentlich ohne grössere Schäden am Fahrzeug).

Lötkurs mit Emma

2011-08-10T10:21:00.003+02:00

Nachdem Emma (8 Jahre alt) die Regenbogenlampe so gut gefallen hat, dass sie gleich in den Baumarkt wollte, um Teile für einen Nachbau zu kaufen, haben wir für den Einstieg in das Thema "Basteln" einen Lötkurs für Emma veranstaltet. Als Testobjekt wurde das "Conrad Retro-Radio Bausatz Komplettset" ausgesucht.

Zunächst aber stand Üben auf dem Programm. Auf einer Lochrasterplatine wurden viele alte Bauteile aus Pollin-Sortimenten verlötet. Dann ging es an das Radio.

Nach gemütlichem Grillen und einigen Rückschlägen wegen der fehlerhaften und teilweise uneindeutigen Beschreibung von Conrad haben wir das Radio tatsächlich zum Spielen gebracht!

Ein grosses Lob an Emma, die perfekte Lötstellen hinbekommt!

Als nächstes werden wir dann den "Simon Game - Through-Hole Soldering Kit"-Bausatz in Angriff nehmen.

Summer School

2011-08-10T10:13:00.002+02:00

Vergangene Woche haben wir eine "Summer School" für unsere Azubis veranstaltet. Der Titel war "Physical Computing mit Arduino". 7 Fritzing Starter Kits standen zur Verfügung. Nach der Einarbeitung in die Technik und die verschiedenen Bauelemente konnten die Azubis dann zwei Tage an einem "freien" Projekt arbeiten. Am letzten Tag wurde das coolste Projekt gekürt (ein animierter 3x3 LED-Cube) und die Gewinner konnten sich über ein 8x32-LED-Display als Preis freuen.

Neuer Versuchsaufbau

2011-07-27T11:21:00.005+02:00

Das ist jetzt mein neuer Versuchsaufbau. Die LED-Matrix habe ich in vier Quadranten aufgeteilt. Jeder Quadrant bekommt seinen eigenen MAX7219-LED-Treiber. In den Kommentaren zum letzten Post wurden einige Vorschläge gemacht, wie man mit weniger LED-Treibern auskommt. Das ist sicherlich möglich, aber macht die Programmierung und die Fehlersuche auch deutlich komplizierter. Ich fange daher mal mit vier Treibern an und reduziere dann eventuell noch. Ich hoffe bald dazu zu kommen, die Matrix zum Testen zu verkabeln.

Alles auf Anfang

2011-07-20T10:06:00.003+02:00

Nun ist es soweit. Nach der Pleite mit den TLC5940-LED-Treibern ist die Matrix wieder 'herkömmlich' verlötet und die QLOCKTWO-Hardware auf dem Steckbrett nachgebaut. Das kann ich dann bald im Schlaf. Immerhin habe ich im Zuge dessen endlich einen Compiler-Schalter in die Firmware eingebaut, mit dem man die Anzeige auf den Kopf stellen kann (und dann die Kabel bei dem Anoden-Multiplexer nicht mehr kreuzen muss).

Dann habe ich begonnen, mit dem MAX7219-LED-Treiber zu spielen. Der kann eine 8x8-Matrix treiben. Bei der Arduino-IDE gibt es dazu ein Beispiel (hello_matrix). Aber das hat wieder mal nicht geklappt, die Matrix leuchtet komplett (aber dafür schön hell). Irgendwann am späten Abend habe ich die Fehlersuche aufgegeben.

Was übrigens immer eine gute Idee ist, denn meistens hat man am nächsten Morgen die zündende Idee. In dem Beispiel werden die digitalen Pins 0, 1, 2 verwendet, was mit einem Arduino Duemilanove keine gute Idee ist - denn die Pins 0, 1 werden für die serielle Kommunikation genutzt. Nach der Umstellung auf die Pins 2, 3, 4 ging es sofort.

Jetzt bleibt das Problem: "Wie teilt man eine 10 mal 11 Matrix auf 'Kacheln' mit 8 mal 8 auf?" Und braucht man wirklich 4 Stück, denn der Chip ist recht hochpreisig?

Basteln im ganz großen Stil

2011-07-19T08:14:00.003+02:00

Ich bin ja eher ein Bastler im kleinen Stil, was vielleicht meines Studiums der Feinwerktechnik gestundet ist. Wer sich eher für Basteln im großen Stil interessiert, dem sei der Blog von Freunden empfohlen: Jugendstilhaus renovieren beschäftigt sich mit den Höhen, Tiefen, Freuden und Leiden des Erwerbs einer rennovierungsbedürftigen Immobilie.

Ausflug: WebDuino

2011-07-13T11:25:00.003+02:00

Mit der im vorherigen Post erwähnten 'JavaFirmata' habe ich dann eine kleine Demo-Web-Anwendung geschrieben. Aus den Teilen eines Fritzing Starter Kits habe ich ein paar LEDs, einen LDR und ein Potentiometer an den Arduino angeschlossen.

Sechs LEDs gehen über Vorwiderstände an die digitalen Pins 8-13 vom Arduino, der LDR ist mit einem 10kΩ-Widerstand als Spannungsteiler an den analogen Pin 0 angeschlossen und letztlich ist das Potentiometer auch als Spannungsteiler an den analogen Pin 1 angeschlossen.

Mit Hilfe der JavaFirmata kann man dann prima die LEDs ein- und ausschalten sowie die Werte vom LDR bzw. Potentiometer lesen.

Das Projekt (für NetBeans) kann hier heruntergeladen werden. Es folgt dem Model-View-Controler-Pattern, das Servlet "Controller.java" nimmt die Eingaben aus dem HTML-Formular entgegen, verarbeitet sie, hängt anzuzeigende Daten an den Request an und gibt die Kontrolle dann weiter an die JSP-Seite, welche die HTML-Seite darstellt.

Das Servlet als Herz sieht so aus:


public class Controller extends HttpServlet {

    private static Firmata f;
    private static boolean[] digitalPins = new boolean[14];

    static {
        try {
            f = new Firmata("/dev/tty.usbmodem1d11", 57600);

            for (int i = 8; i < 14; i++) {
                f.pinMode(i, Firmata.OUTPUT);
            }

            for (int i = 0; i < 14; i++) {
                digitalPins[i] = false;
            }
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
    }

    /** 
     * Processes requests for both HTTP GET and POST methods.
     */
    protected void processRequest(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
            throws ServletException, IOException {

        request.setAttribute("a0", f.analogRead(0));
        request.setAttribute("a1", f.analogRead(1));

        for (int i = 8; i < 14; i++) {
            digitalPins[i] = request.getParameter("d" + i) != null;
        }
        try {
            for (int i = 8; i < 14; i++) {
                if (digitalPins[i]) {
                    f.digitalWrite(i, Firmata.HIGH);
                } else {
                    f.digitalWrite(i, Firmata.LOW);
                }
            }
        } catch (Exception ex) {
            ex.printStackTrace();
        }
        request.setAttribute("digitalPins", digitalPins);

        RequestDispatcher rd = request.getRequestDispatcher("arduino.jsp");
        rd.forward(request, response);
    }

    @Override
    public void destroy() {
        f = null;
    }
    [...]
}

Ausflug: Arduino - Firmata - Java

2011-07-13T11:09:00.003+02:00

Ich wollte gerne einen Arduino über Java ansprechen können, um ihn in Webprojekte (Java Servlets/JSPs) einbinden zu können. Es gibt ein interessantes Projekt, um den Arduino via Firmata in Processing einzubinden. Firmata ist eine kleine Firmware für den Arduino, wodurch er sich über MIDI-ähnliche Befehle über die serielle Schnittstelle steuern lässt. Leider setzt die Library Processing voraus, was sie für Web-Anwendungen unbrauchbar macht. Ich habe daher einige Source-Codes aus dem Netz zusammengeworfen, herausgekommen ist die 'JavaFirmata'. Jetzt kann man den Arduino aus jedem Java-Projekt via Firmata steuern.

Ein Beispiel-Code sieht so aus:


public class TestJavaFirmata {

    public static void main(String[] args)
            throws Exception {

        // list available ports...
        SerialWorker.listPorts();
        // open a port...
        Firmata f = new Firmata("/dev/tty.usbmodem1d11", 57600);

        // set pin 13 (smd-led on arduino) to output...
        f.pinMode(13, Firmata.OUTPUT);
        // set pin 13 to HIGH - the smd-led should light up...
        f.digitalWrite(13, Firmata.HIGH);

    }
}

Rückschlag

2011-07-13T10:56:00.002+02:00

Leider muß ich von einem Rückschlag berichten. Die Matrix aus SuperFLUX-LEDs und TLC5940-Treiber-Bausteinen habe ich nicht zum Laufen gebracht. Sie ging immer mit wenigen eingeschalteten LEDs, aber bei vielen traten unkontrollierbare Störungen auf und der letzte Treiber-Chip wurde heiß. Ich habe dann angefangen, eine Reihe nach der anderen in Betrieb zu nehmen, um den Fehler zu finden. Dabei ist mir aufgefallen, dass bereits 3 Reihen bei voller Beleuchtung 1,5 A ziehen. Bei 10 Reihen ist der Stromverbrauch dann nicht mehr haltbar... Eventuell lag der Fehler darin, vielleicht auch in dem hochfrequenten Treiben der LEDs, die ja alle über Flachbandkabel angeschlossen waren, und dadurch vermutlich hervorragende Antennen bilden und stören.
Auf jeden Fall kehre ich jetzt zum 'klassischen' Aufbau zurück und versuche dafür mal mein Glück mit dem Ersetzen der Darlington-Arrays durch Transistoren - oder vielleicht auch dem Einsatz eines TLC5940 statt der Shift-Register/Darlington-Array-Kombination.

Erste Gehversuche

2011-06-28T09:07:00.005+02:00

Es hat jetzt doch einige Zeit gedauert, bis die ganzen LED-Treiber-Chip-Platinen zusammengelötet waren. Leider ist sind die Treiber-Chips zu breit, um sie sauber nebeneinander legen zu können. Und dann ist das Verbinden der Chips doch eine ziemliche Fummelei.

Gestern Abend war es dann so weit. Nachdem die letzten Verbindungen getätigt waren, konnte ich erste Tests auf dem neuen QLOCKTWO-Display durchführen.

Jede einzelne LED kann jetzt einen eigenen 4096-bittigen Graustufenwert haben. Leider habe ich immer noch keine Möglichkeit, Videos aufzuzeichnen, aber die Stufen sind perfekt flackerfrei.

Leider habe ich irgendwo noch einen elektrischen Seehund begraben - der vorletzte Chip wird heiß und manchmal zeigt die Matrix im linken Drittel Schrott.

Übrigens lohnt sich auch für die 'alte' QLOCKTWO ein Blick auf die Infos zu der Library für den TLC5940 unter http://code.google.com/p/tlc5940arduino/. Dort wird der Pin 'BLANK' (bei unseren Shift-Registern 'OE' für 'Output Enable') über einen Widerstand auf Vcc gelegt und mit einem Pin vom Controller verbunden. Dadurch bleiben die LEDs beim Einschalten oder neu Bespielen ausgeschaltet, bis man den Pin dann auf LOW schaltet.

So langsam werden die Schaltungen und damit die Fehlersuche komplizierter. Ich bin am Überlegen, ob ich mir als Oszi einen DSO Nano v2 und als Logic Analyzer einen Logic von Saleae zulegen soll. Hat zufällig jemand Erfahrung mit diesen Geräten?

LED-Treiber

2011-06-16T10:08:00.002+02:00

Ich habe jetzt einen ersten Testaufbau mit einem TLC5940NT-Treiber-Baustein aufgebaut. Das Prinzip scheint prima zu funktionieren und ist nicht sonderlich kompliziert - es hat auf Anhieb funktioniert.

Bei der Library für Arduino sind gute Beispiele dabei. Das Bild zeigt den "KIT-Effekt", also eine Art Lauflicht, wobei die mittlere LED die hellste ist.
Die Chips treiben die LEDs nach dem Befüllen "alleine", was den Arduino entlastet und Spielraum für andere Dinge läßt.

Qlocktwo-Nachfolger

2011-06-14T13:07:00.003+02:00

Hier kommen die ersten Bilder von meinem QLOCKTWO-Nachfolger. Er setzt auf Superflux-LEDs. Dazu müssen viele kleine Löcher in die Ribba-Rahmen-Rückwand gebohrt werden.

Dann werden die Superflux-LEDs gesteckt.

Als Nächstes werden die Anoden einer Reihe miteinander verbunden.

Dann kommen an die Kathoden individuelle Drähte.

Jetzt hat man auf jede Reihe individuellen Zugriff. In die Fassungen kommen TLC5940NT-Chips. Solche Chips können 16 LEDs treiben, und dabei 4096 Dimm-Stufen über PWM erzeugen. Damit entfällt das Multiplexing und die LEDs sollten eine hervorragende Helligkeit haben. Angesprochen werden sie einfach über eine Library für Arduino.

Ich werde von den weiteren Fortschritten (oder Rückschritten) berichten...

Regebogenmaschine

2011-06-01T09:59:00.004+02:00

Endlich ist die Regenbogenmaschine fertig! Lang hat es gedauert, das Verlöten der ganzen RGB-Pixel in den Reagenzgläsern war ziemlich mühsam. Aber jetzt läuft sie.

Über einen sogenannten 'Rotary-Encoder' kann man verschiedene Themen einstellen. Zusätzlich kann man die Animationsgeschwindigkeit und Helligkeit einstellen. Insgesamt kommt man so auf 'unendliche' Möglichkeiten.

Jetzt heisst es: 'Auf zu neuen Ufern'!

P.S.: Hier gibt es mehr Bilder.

Neue Tipps zum QLOCKTWO-Nachbau

2011-04-05T08:52:00.003+02:00

Johannes hat mir den Tipp gegeben, beim Multiplexen die Zeilen ohne leuchtende LEDs wegzulassen, das bringt mehr Helligkeit. Ich habe es noch nicht ausprobiert, aber wer möchte kann einfach beim Rausschreiben der Daten testen, ob eine Zeile leer ist.

Viele Nachfragen kamen bezüglich der Widerstandswerte, die in den Plänen ohne Werte stehen.

Bei dem Kathoden-Multiplexer 75 Ohm.

Bei dem Spannungsteiler mit der Z-Diode 220 Ohm.

~~Bei dem LDR habe ich 220 Ohm genommen, aber ob das gut ist, weis ich noch nicht.~~ Nachtrag: 22 kOhm hat sich als brauchbar herausgestellt.

Bei den Tastern irgendwas hochohmiges; 22 kOhm oder so.

Bei den Status-LEDs kann man mit den Online-LED-Vorwiderstandsrechnern arbeiten, ich habe 220 Ohm genommen.

Ein Nachbauer hat Probleme mit dem Netzteil von Reichelt. Es liefert 600 mA, benötigt werden eigentlich (nach meinen Messungen) 160 mA. Es sollte reichen, aber vielleicht braucht die Uhr höhere Spitzenströme, die ich mangels eines Oszis nicht sehen kann. Am besten, man nimmt ein Netzteil mit mehr Leistung.

Andreas und Benedikt haben mir eine angepasste Firmware geschickt, die ich demnächst auf die Google-Projektseite packen werden. Sie kann die Modi als Module verwalten und hat neue dazubekommen, wie Pong oder ein Feuerwerk.

Prototyp der Regenbogenmaschine

2011-03-24T08:50:00.003+01:00

Nachdem das großen Bastelwochenende erfolgreich abgeschlossen wurde, habe ich die Zeit gefunden, an einem anderen lange geplanten Projekt weiter zu arbeiten. Dabei geht es um den Bau einer Regenbogenmaschine oder zu neudeutsch gepimpten Mood-Lampe. Ich stelle mir vor, eine animierte Ambiente-Beleuchtung zu haben, bei der man verschiedene Themen vorgeben kann.

Solche Themen könnten z.B. sein:

Regenbogen

glühendes Kohlenfeuer

allgäuer Sommerwiese

kühler Sommermorgen

Nordlichter

Ich habe mir dazu RGB-Pixel von Bliptronics besorgt. Diese habe ich dann mit Silberdrähten versehen und in Reagenzgläser gesteckt. Die Reagenzgläser habe ich mit einer Lötlampe angeschmolzen, so dass sie das Licht unregelmäßig streuen.

Dann habe ich acht solcher Einheiten in eine Holzkiste gebaut und an einem RBBB (Arduino-Clone) angeschlossen. Das Demo-Sketch von Bliptronics bildet eine gute Ausgangsbasis für eigene Versuche. Mit dem Ergebnis bin ich schon ganz zufrieden, jetzt möchte ich die Themen implementieren und über einen Wahlschalter zugänglich machen.

Das große Ziel ist dann eine Vielzahl dieser RGB-Pixel zu haben und das Thema über eine Fernsteuerung auswählen zu können.

Das große QLOCKTWO-Bastelwochenende

2011-03-21T08:30:00.012+01:00

An diesem Wochenende war es soweit. Innerhalb von zwei Tagen sollten vier QLOCKTWO-Nachbauten von einer Gruppe mehr oder weniger erfahrenen, dafür aber hochmotivierten Personen gebaut werden. Am Samstag um 10:30 Uhr ging es los.

Nach kurzer Absprache fanden sich schnell Gruppen mit speziellen Fähigkeiten: die einen hatten schon einmal gelötet, andere fühlten sich handwerklich begabter und wieder andere trauten sich eher die Arbeit mit Fotokartons & co. zu.

Am Ende des ersten Tages (10:30-18:30 Uhr, danach gings in die Pizzeria zur Erholung) hatten wir folgenden Stand erreicht:

Steuerplatinen, Kathoden- und Anodenmutliplexer fertig

Folien auf die Frontgläser aufkaschiert

Rükseiten gebohrt und 3 1/2 LED-Matrixen fertig

Lichtgitter fertig

Für den folgenden Tag blieb also nur noch der Zusammenbau und die letzte Hälfte einer LED-Matrix. Die Gruppe war begeistert über den Fortschritt und plante, am Sonntag so gegen 14:00 Uhr fertig zu sein.

Am nächsten Morgen traf sich die Gruppe wieder pünklich um 10:30 Uhr, diesmal bei strahlender Frühlingssonne.

Es gab dann doch mehr zu tun, als von den Teilnehmern erwartet war: LED-Matrixen mit Pappstreifen isolieren und testen, Multiplexer an die LED-Matrix löten, Platinen untereinander verbinden (und es wird zunehmend fummeliger, weil die Platinen ja nicht mehr lose sind), DCF77-Empfänger, LDR und Taster verbauen etc.

Nachmittags um 17:30 Uhr konnten wir die erste QLOCKTWO mit Strom versorgen, in kurzen Abständen folgten die anderen. Kein Nachbau lief beim ersten Mal ohne Fehler. Mal waren die Taster verschoben an den Widerständen angebracht und dadurch hing einer in der Luft, mal gab es Kurzschlüsse durch feine Lotreste an den Mutliplexern, mal fehlten Steuerleitungen. Aber wir haben nach ca. 1 Stunde alle zum Laufen gebracht.

Die restliche Zeit (bis zur Fertigstellung um 22:00 Uhr) wurde dafür aufgewendet, die ganze Elektronik in die Gehäuse zu bringen (Löcher für Taster, LDR, Stromversorgung bohren und aussparen etc.)

Aber es hat tatsächlich geklappt! Um 22:00 Uhr liefen vier QLOCKTWO-Nachbauten, zwei hatten sich bereits selbst nach dem DCF77-Zeitsignal gestellt.

Abschließend sei bemerkt:

Dieters 95%-Regel hat sich bestätigt: 95% der Arbeit wird in den ersten 50% der Zeit geschafft, für die restlichen 5% bis zur Fertigstellung benötigt man nochmal 50% der Zeit.

Die Gesamtdauer für den Bau eines QLOCKTWO-Nachbaus beläuft sich damit auf 18 Stunden und 30 Minuten (wenn alles vorbereitet und vorhanden ist).

Die Firmware (v1.5) hatte noch einen Bug, der bewirkt hat, daß sich die Zeit nicht nach dem DCF77-Signal stellt. Die bereinigte Firmware (v1.6) steht auf Google-Projects bereit.

Am Ende bei der Fehlersuche benötigt man eine hohe Frustrationstoleranz. Aber man bekommt es letztlich immer zum Laufen.

Bei Micha sind LEDs durchgebrannt. Wir haben daher die vier Nachbauten mit Vorwiderständen für die LEDs versehen (in den Kathoden-Multiplexern).

Die Dimmung der LEDs über den lichtabhängigen Widerstand ist noch nicht optimal. Aber jetzt gibt es ein paar QLOCKTWO-Nachbauten mit hellen LEDs, um die Software anpassen zu können.

Weitere Ressourcen:

Viele weitere Bilder via Flickr.

Die große Anleitung und Firmware (und weiteres) zum Download.

Und zu guter Letzt: Ein großes Lob an alle Bastelnden an diesem Wochenende! Es hat super geklappt und viel Spaß gemacht.

Vorschau: Das große QLOCKTWO-Bastelwochenende

2011-03-17T16:55:00.007+01:00

Jetzt ist es bald soweit. Am Samstag beginnt das große Bastelwochenende, an dem fünf QLOCKTWO-Nachbauten entstehen sollen. Alle gebaut von Menschen, die mehr oder weniger viel Erfahrung im Basteln haben, aber auf jeden Fall noch keine QLOCKTWO gebaut haben. Die Materialien (inkl. Bauplänen, Vorlagen, Anleitungen etc.) liegen bereit. Ich bin sehr gespannt, ob das machbar ist und werde mit Bildern berichten. Die dabei gewonnen Erfahrungen fliessen noch in die Bauanleitung ein, dann werde ich diese auch auf der Google-Projects-Seite veröffentlichen.

automatische Dimmung der QLOCKTWO, Teil 2

2011-03-07T20:14:00.007+01:00

Nach der Änderung der Firmware bezüglich des Nachglimmens der LEDs war es nur noch ein kleiner Schritt, das Taktverhältnis zwischen Aus- und Anzeit der LEDs variabel zu gestalten. Und damit wird eine Dimmung möglich.
Beide Aufnahmen sind mit einer Blende von 4 und einer einer Belichtungszeit von einer 1/30tel Sekunde aufgenommen. Man sieht gut, wie die Matrix einmal dunkler und einmal heller ist.

Die Dimmung kann mit einem Compiler-Schalter am Anfang von 'Qlockthree.pde' eingeschaltet werden. Wer die Taktverhältnisse an die Helligkeit seiner LEDs anpassen möchte, muß in der Datei 'Qlockthree.pde' ganz unten nachbessern.

Die Firmware ist wie immer auf Google Projects.

Glimmende LEDs in der Matrix, Teil 2

2011-03-03T07:56:00.003+01:00

Bislang waren alle Versuche, das Glimmen/Nachleuchten der LEDs zu beseitigen, erfolglos. Gestern habe ich einen Tipp von Volker bekommen und siehe da! Kein Glimmen der LEDs mehr. Dazu schaltet man einmal ganz kurz die LED-Zeile ab, bevor man sie wieder einschaltet.

Die neue Firmware (v 1.4) liegt wie immer als Archiv bei Google Projects und ist auch schnipselweise über Subversion beziehbar.

Das ewige DCF77-Problem, Teil 2

2011-03-01T09:41:00.002+01:00

Ein paar Posts zurück habe ich von dem DCF77-Empfangs-Problem bzw. der Auswertung der Prüfbits in der DCF77-Bibliothek berichtet. Inzwischen habe ich meine eigene DCF77-Bibliothek geschrieben und bin mit dem Ergebnis ganz zufrieden. Im Gegensatz zu der Bibliothek von J.M. Lietaer und B. Schwind, die auf die Pausen geht, gehe ich auf die Pulse. Damit kann ich das letzte Prüfbit (P3) mit auswerten.

Im Zuge dieser Umarbeitung des Source-Codes habe ich auch die Hilfs-Bibliothek verbessert. Trotz aller Prüfbits kommt es immer wieder zu falschen Telegrammen. Mit Hilfe der DS1307-Echtzeituhr kann man aber überprüfen, ob zwei aufeinanderfolgende Telegramme den richtigen Minutenabstand haben. Zusätzlich prüfe ich jetzt auch noch, ob alle Telegramme das gleiche Datum haben (Tag, Monat, Jahr). Dadurch verzögert sich zwar die Übernahme von Telegrammen zum Monatswechsel um 3 Minuten, aber da die Zeit ja primär von der Echtzeituhr kommt (und das DCF77-Signal nur zur Nachjustierung genommen wird) ist das nicht so tragisch.

Den aktuellen Code gibt es unter http://code.google.com/p/grosses-bastelwochenende/ immer aktuell über Subversion oder als Archiv bei den Downloads.

automatische Dimmung der QLOCKTWO

2011-02-25T08:49:00.005+01:00

Ein offener Punkt in dem QLOCKTWO-Nachbau ist immer noch die lichtabhängige Dimmung. Eberhard hat die Idee gehabt, dazu den "Output Enable"-Pin der 74HC595-Shift-Register zu nehmen. Mit Hilfe dieses Pins kann man die Ausgänge der Shift-Register ein- und ausschalten. Verbindet man ihn mit einem Pin vom Arduino, der PWM (Pulse Width Modulation) kann, sollte man die Matrix dimmen können.

Eberhard hatte seine OE-Pins allerdings schon fest an Ground gelegt und als Alternative die Stromversorgung der UDN2981A-Verstärker-Chips über einen Transistor an einen PWM-Pin vom Arduino angeschlossen. Bezüglich der Dimmung scheint das gut zu funktionieren, allerdings brennen ihm aus bislang ungeklärten Gründen immer wieder mal LEDs durch.

Ich habe daraufhin versucht, die Dimmung über die OE-Pins mit meiner Test-QLOCKTWO zu implementieren. Dabei hat sich gezeigt, daß die Taktung des Matrix-Multiplexings und die Taktung des PWM-Signals interferieren und es dadurch zum Flackern kommt.

Weitere Nachforschungen haben ergeben, daß die Methode digitalWrite() eher langsam ist (weil sie einige Prüfungen vornimmt). Das ist meistens kein Problem, möchte man allerdings hochfrequent eine Matrix ansteuern, kann es zu langsam sein. Es gibt einige Stellen im Web, die sich mit schnellerem Schreiben auf die Ports beschäftigen, wie z.B.

http://www.instructables.com/id/Arduino-is-Slow-and-how-to-fix-it/

http://arduino.cc/en/Hacking/PinMapping168

aber der Code hat bei mir nicht funktioniert. Ich habe daraufhin in dem Source-Code von Arduino nachgesehen, wie die Funktion digitalWrite() aufgebaut ist (Open-Source sei dank):


void digitalWrite(uint8_t pin, uint8_t val) {
  uint8_t timer = digitalPinToTimer(pin);
  uint8_t bit = digitalPinToBitMask(pin);
  uint8_t port = digitalPinToPort(pin);
  volatile uint8_t *out;

  if (port == NOT_A_PIN) return;

  // If the pin that support PWM output, we need to turn it off
  // before doing a digital write.
  if (timer != NOT_ON_TIMER) turnOffPWM(timer);

  out = portOutputRegister(port);

  if (val == LOW) {
    uint8_t oldSREG = SREG;
    cli();
    *out &= ~bit;
    SREG = oldSREG;
  } else {
    uint8_t oldSREG = SREG;
    cli();
    *out |= bit;
    SREG = oldSREG;
  }
}

Mit der Hilfe dieses Code-Schnipsels und ein paar Initialisierungen im Konstruktor kann man sich dann schnelle Funktionen bauen (hier am Beispiel des Schreibens auf die Serial-Clock-Leitung):


void ShiftRegister::fastDigitalWriteToClock(uint8_t val) {
  if (val == LOW) {
    uint8_t oldSREG = SREG;
    cli();
    *_clockOut &= ~_clockBit;
    SREG = oldSREG;
  } 
  else {
    uint8_t oldSREG = SREG;
    cli();
    *_clockOut |= _clockBit;
    SREG = oldSREG;
  }
}

Jetzt sind die Interferenzen nicht mehr bei jeder "Dimmstufe" so stark wahrzunehmen. Ich muß noch ein bisschen experimentieren, um die richtigen, interferenzfreien Stufen zu finden, aber als Zwischenschritt bin ich schon mal ganz zufrieden.

wireless QLOCKTWO, Teil 2

2011-02-24T08:28:00.004+01:00

In einem älteren Post habe ich von dem Versuch berichtet, den QLOCKTWO-Nachbau mit 4 Eneloop-Akkus zu betreiben. Nach den Messungen und Berechnungen hätte er 5 Tage laufen sollen. Meine Versuche haben leider nur eine Laufzeit von 3 Tagen ergeben, also eher unbrauchbar. Vielleicht muß ich mir doch einmal gute Meßgeräte zulegen...

Das ewige DCF77-Problem

2011-02-22T07:33:00.004+01:00

Stefan hat mich auf ein Problem mir dem DCF77-Empfänger aufmerksam gemacht, das ich anfangs nicht nachvollziehen konnte. Er sagte, bei ihm käme (wenn DEBUG eingeschaltet ist) immer "Checkbit P3: Date failed" und die Zeit würde nie übernommen werden. Interessanterweise kam das bei mir nie.

Zum Hintergrund: In der Originalversion der DCF77-Library von J. M. Lietaer wurden die Check-Bits, die im DCF77-Telegramm enthalten sind, nicht ausgewertet. Diese Funktionalität habe ich dann nachgerüstet, da ich immer wieder schlechte Zeitstempel empfangen habe.

Nach vielen Versuchen und mit viel Herumprobieren (inzwischen habe ich den Empfänger auf dem Steckbrett nachgebaut, das ist handlicher als eine ganze QLOCKTWO) habe ich festgestellt, daß wir irgendwie beide recht haben. Der Aufbau der Library bewirkt, daß das letzte Bit im Telegramm nicht gelesen wird und immer 0 ist. Dadurch werden Telegramme an bestimmten Tagen als gültig angsehen (wenn das Bit 0 sein soll) und an anderen als ungültig (wenn es 1 sein müsste).

Weitere Nachforschungen haben ergeben, daß das ganze Telegramm verschoben empfangen wird:

0011000110110010001010110010101000101000011000100010001000
_bitCount: 58
Decoding telegram...
Minutes: 26
Hours: 22
Date: 21
Day of week: 1
Month: 2
Year: 2011
Check-bit P3: date failed.
--------------RAZZASMMMMMMMPSSSSSSPDDDDDDWWWMMMMMYYYYYYYYP
0011000110110010001010110010101000101000011000100010001000

In den letzten beiden Zeilen wird das Telegramm nochmal mit Bedeutung ausgegeben. Wer sich etwas mit dem Aufbau des Telegramms (siehe einen der älteren Posts hier) beschäftigt hat, kann erkennen, daß alle Bits um 1 nach links gehören. J. M. Lietaer hat das einfach ausgeglichen, in dem er die Bits verschoben auswertet. Und damit wurde mir auch klar, warum er die Check-Bits nicht eingebaut hat. Es funktioniert einfach nicht.

Die Library einfach mal eben anpassen geht wegen ihres Aufbaus nicht. Ich werde nicht darum herumkommen, zumindest den Bit-Empfangsteil neu zu schreiben. Bis dahin hat man entweder nicht jeden Tag eine DCF77-genaue Zeit, oder man muß die Zeile, in der das Check-Bit P3 geprüft wird, auskommentieren.

LED ist nicht gleich LED

2011-02-20T18:24:00.003+01:00

Ich habe mal drei LEDs genommen, um zu sehen, wie sie sich in einer QLOCKTWO machen würden. Eine ist eine LED mit 40° Abstrahlwinkel von Reichelt, eine ist von eBay und deutlich günstiger, hat aber auch nur einen Öffnungswinkel von 5° und eine ist eine Superflux "warm white" von einem der vielen LED-Shops im Internet mit einem Abstrahlwinkel von 120°. Ohne eine Diffusorfolie sehen alle relativ gleich aus.
Mit einer Diffusor-Folie allerdings sieht man einen deutlichen Unterschied.
Die billige eBay-LED hat einen sehr engen Bereich, den sie beleuchtet. Die LED von Reichelt bestrahlt einen größeren Bereich, grenzt aber immer noch recht scharf ab. Die Superflux-LED beleuchtet einen ähnlichen Bereich wie die von Reichelt, läuft aber an den Rändern sanfter aus. Und sie macht das mit einem Öffnungswinkel von 120°, d.h., sie gibt deutlich mehr Licht ab! Ob das Warm-weiß gefällt, ist natürlich geschmackssache. Fazit: Wer es sich zutraut, sollte für eine QLOCKTWO Superflux-LEDs nehmen.

MythBusters - burning DVD laser

2011-02-18T12:16:00.002+01:00

Im Make: Magazine, ich glaube in Volume 10, wird beschrieben, wie man aus einem DVD-Brenner die rote Laser-Diode ausbaut, um sich dann einen "burning laser" zu bauen. Dem muß ich natürlich nachgehen, nicht um Flugzeuge beim Landeanflug zu blenden, sondern aus reiner Neugierde. Und welcher echte Bastler möchte nicht einen "burning laser" haben. Nachdem ich einen alten PC "geerbt" habe, stand dem Projekt "MythBusters" nichts mehr im Wege.

Den DVD-Brenner zu zerlegen war eher eine einfache Aufgabe. Neben der optischen Einheit fallen dabei auch einige andere interessante Bastel-Teile wie z.B. Motoren, Zahnräder, Bleche, Platinen etc. ab.

Die optische Einheit zu zerlegen ist schon ein größeres Problem. Das erste, was ich gelernt habe: die große Linse in der Mitte der Einheit ist nicht der Laser oder irgendein aktives Bauteil. Es ist nur eine Linse, die aber über winzige Elektromagnete ihre Position verändern kann. Da DVD-Brenner ja auch CD-ROMs brennen und lesen können, gibt es zwei Lasereinheiten: eine mit einem roten Strahl und eine im nicht sichtbaren Spektrum.

Die rote Laser-Diode auszubauen war problematisch, da sie mit dem Aluminium-Druckguss-Gehäuse verklebt ist, ich nehme an, das dient auch der Wärmeableitung. Leider habe ich beim Heraushebeln das Gehäuse der Diode verbogen und damit ihr Innenleben zerstört.

Meine Erkenntnis: Ob man mit einem DVD-Brenner einen "burning laser" bauen kann, weiss ich noch nicht. Der Ausbau der Diode muß auf jeden Fall noch geübt werden. Ich warte auf das nächste "Schrottlaufwerk" und werde dann wieder berichten.

Neue Firmware

2011-02-18T08:48:00.002+01:00

Ich habe die "Firmware" der Selbstbau-QLOCKTWO stark überarbeitet und in Klassen aufgeteilt, dadurch wird der Sketch (Qlockthree.pde) hoffentlich auch für Wenigprogrammierer etwas durchsichtiger. Die DCF77-Library habe ich auch in das Sketch-Verzeichnis aufgenommen, einerseits macht das weniger Probleme, wenn das Sketch-Verzeichnis nicht unter "Arduino" liegt, andererseits habe ich ja die Bibliothek modifiziert und komme dann nicht mehr mit dem Original in Konflikt.

wireless QLOCKTWO

2011-02-17T07:51:00.002+01:00

Nachdem mich Ramona & Alex auf einen möglichen Akku-Betrieb der Nachbau-QLOCKTWO angesprochen haben, habe ich mal den Stromverbrauch gemessen. Der liegt bei 0,14 Ampere im "Maximalbetrieb", also wenn alle LEDs eingeschaltet sind. Durch das Multiplexing ist aber natürlich tatsächlich immer nur eine Reihe an, also maximal 12 LEDs (mit den Ecken). Im normalen Betrieb braucht sie 0,04 Ampere. Das entspricht 0,24 Watt bei 6 Volt. Mit vier 1200 mAh-Akkus sollte die Uhr dann 4800 mAh / 40 mA = 120 h = 5 Tage laufen.
Ich habe daraufhin in meine Test-QLOCKTWO ein Vierer-Pack Eneloop-Akkus eingebaut und werde berichten, wie lange sie durchgehalten hat. Und eine elegante Tauschmöglichkeit für das Akku-Pack müsste dann auch noch gefunden werden.

QLOCKTWO-Video

2011-02-16T10:44:00.001+01:00

Bernd hat mich auf ein Video aufmerksam gemacht, in dem gezeigt wird, wie eine QLOCKTWO entsteht. Unbedingt sehenswert!

Glimmende LEDs in der Matrix

2011-02-11T09:28:00.003+01:00

Immer wieder mal kommt nach der Fertigstellung eines QLOCKTWO-Nachbaus die Frage auf, warum die LEDs über den eigentlich leuchtenden LEDs ganz leicht glimmen. Die Vermutung bislang war, daß die Darlington-Arrays in den Verstärker-Chips (UDN2981A) nicht schnell genug abschalten können, also mit der Multiplexing-Rate nicht mithalten können.
Ich habe mal versucht, diese These nachzuvollziehen. Dazu habe ich gemessen, wie oft eigentlich die loop()-Schleife pro Sekunde durchlaufen wird. Bei mir sind das 3736 Durchläufe pro Sekunde, ein Durchlauf benötigt ergo 0,00027 Sekunden. Da die Matrix im Multiplexing-Verfahren angesteuert wird und 16 Reihen enthält wird eine Reihe in 0,00027 Sekunden/16=16 μSekunden geschaltet. Aus dem Datenblatt der Chips kann man ersehen, daß der "Turn-Off Delay" bei 5 μSekunden (typisch) und 10 μSekunden (maximal) liegt. Da sind wir bei unserem 16 μSekunden-Zyklus (für Ein- und Ausschalten) tatsächlich ganz schön nah dran.
Bei den Fußnoten des Datenblattes findet sich bei genauem Hinsehen: "NOTES: Turn-off delay is influenced by load conditions. Systems applications well below the specified output loading may require timing considerations for some designs, i.e., multiplexed displays [...]". Der minimale "Load", also Strom, ist mit 350 Milliampere angegeben, meinen Messungen nach braucht die ganze QLOCKTWO gerade mal 160 Milliampere.

Zusammengefasst: Eigentlich ist der UDN2981A-Chip für die QLOCKTWO ungeeignet. Besser geeignet wären schnelle Schalttransistoren (der 2STX2220 hat z.B. ein Turn-Off Delay von 250 Nano-Sekunden). Wer das Glimmen vermeiden möchte, muß auf Schalttransistoren wechseln (und hat damit natürlich eine Menge mehr Bauteile auf dem Board). Mea culpa - aber ich bin eben "nur" Experimental-Elektroniker und mich hat das Glimmen bislang nicht gestört.

Software und das RBBB

2011-02-10T08:49:00.010+01:00

Ich bekomme immer wieder mal Anfragen, wie denn die Software auf den RBBB kommt. Die Kurzfassung lautet: "Mit der Arduino-IDE über den USB-BUB aufspielen, fertig". Aber das ist vielleicht doch sehr kurz. Daher möchte ich es etwas ausführlicher erklären...

Zuerst muß man sich im Klaren darüber sein, daß das RBBB (Really Bare Bones Board von JEE-Labs) ein sogenannter "Arduino-Clone" ist. Wer es ganz genau nimmt: ein Clone vom Arduino-UNO ohne den USB-Teil.

Und was ist Arduino? Arduino ist ein Ansammlung von Techniken, um Designern und Nicht-Ingenieuren die Verwendung von Microcontrollern einfach zu ermöglichen. Das bedeutet, Arduino ist eine Entwicklungsumgebung (IDE, Integrated Development Environment) mit der man einfach Programme schreiben kann, eine Sammlung von Bibliotheken und eine Sammlung von Microcontroller-Boards für verschiedene Anwendungs-Szenarien (bis hin zu Kleidung und dem sogenanntem "wearable computing"). Die Hardware und Software sind Open-Source. Dadurch kann jeder, der Lust hat, die Boards nachbauen. Und dadurch sind die Boards wiederum ziemlich günstig geworden. Aber ein Arduino-UNO kostet immernoch ca. 26,- €. Für Entwicklungen ist das O.k., für den dauerhaften Einsatz in fertigen Projekten aber zu teuer (und zu sperrig).
Und jetzt schließt sich der Kreis: Für den dauerhaften Einsatz in Projekten gibt es günstige Arduino-Clones, wie eben genau das RBBB oder auch den Ardweeny (der aber in Europa irgendwie nicht aufzutreiben ist). Ein Punkt, warum diese Clones günstig sind, ist die fehlende USB-Unterstützung, die man ja nur einmal beim Aufspielen der Software benötigt. Der Arduino-UNO hat einen Chip an Bord, der die Umsetzung von USB auf TTL (was der Atmel ATmega-Microcontroller benötigt) übernimmt. Genau das ist der USB-BUB!

Und nach dieser länglichen Erklärung wird der Aufspielvorgang vielleicht klarer:

Die Arduino-IDE herunterladen und installieren (FTDI-Treiber nicht vergessen).

Wie im Bild den USB-BUB an das RBBB stecken, dann das USB-Kabel an den USB-BUB und den Rechner anstecken.

Über "Tools->Serial-Port" den richtigen virtuellen seriellen Port auswählen.

Über "Tools->Board" das richtige Board auswählen (Duemilanove with ATmega328).

Den "Sketch" (wie es in der Arduino-Sprache heisst) in der IDE laden. Wer wissen möchte, warum es "Sketch" heisst, kann mal nach "Processing" googeln.

Über einen Knopf, der wie ein Pfeil nach rechts auf ein Punktgitter aussieht, die Software auf das RBBB spielen.

Das dauert ca. 15 Sekunden und eine LED auf dem USB-BUB flackert dabei. Dann ist die Sofware auf dem RBBB und bleibt dort auch ohne Strom erhalten (aber kann natürlich jederzeit neu Aufgespielt werden).

Erste Aktivitäten zum großen Bastelwochenende

2011-02-09T08:08:00.000+01:00

Durch meine QLOCKTWO-Nachbau-Aktivität (und dem erfreulichen Ergebnis) haben sich einige Freunde & Bekannte zusammengefunden, die auch eine QLOCKTWO bauen möchten, sich aber alleine nicht so richtig trauen. Wir haben daraufhin beschlossen, ein großes QLOCKTWO-Nachbau-Wochendende zu veranstalten. Die größte Hürde dabei, nämlich die Terminfindung, haben wir bereits gemeistert (Doodle sei dank).
Die zweite große Hürde war, einen Folienplotter zu finden, der die Folien zu einem akzeptablen Preis schneidet. Oder als Alternative einen Siebdrucker. Tatsächlich haben wir von einem freundlichen Designer geplottete Folien bekommen, die aber nicht ausgelöst waren. Das Auslösen ist zeitintensiv (zumindest für Ungeübte) und damit teuer.

Da wir die Folien erst in ca. 5 Wochen benötigen, wollten wir sie zuerst zwischenlagern, damit dann jeder Teilnehmer seine Folie selbst auslösen kann (oder entgittern, wie der Fachmann sagt). Allerdings wurden wir darauf hingewiesen, daß der Klebstoff der Folie bei längerer Lagerung anfängt, wieder ineinander zu fliessen. Also haben wir uns gestern hingesetzt und die Folie ausgelöst, was besonders beim "A" ein ziemliche Fummelei ist.

Damit sind wir jetzt für das Wochenende komplett, die Bauteile, IKEA-Rahmen und RBBBs sind auch schon da. Ich arbeite bis dahin noch an einer ausführlichen Anleitung, die ich nach abschließender Bearbeitung aufgrund der Rückmeldungen an dem Wochenende hier zur Verfügung stellen werde.

DCF77-Poster

2011-02-02T16:07:00.001+01:00

Wo wir gerade bei dem Thema Poster sind: im Zuge meiner Versuche zu verstehen, wie das DCF77-Zeitsignal übertragen wird, habe ich mir ein Poster gemacht.
Eigentlich wollte ich ein "interaktives" Poster machen und in den Kreis LEDs einbauen, die das Zeitsignal dann tatsächlich "live" zeigen. Bislang bin ich noch nicht dazu gekommen, aber wenn jemand anderes Lust hat: hier ist das Poster.

QLOCKTWO-Poster

2011-02-01T13:21:00.000+01:00

In der letzten Zeit habe ich viele Nachfragen bezüglich des Nachbaus einer QLOCKTWO von meinem alten Blog ausgehend erhalten. Ich habe daher beschlossen, mein gesammeltes QLOCKTWO-Nachbau-Wissen in einem Poster zu vereinen, das sich jeder Interessierte selbst ausdrucken (lassen) kann. Viel Spaß damit!

Erste Egg-Bot-Gehversuche

2011-01-26T08:29:00.000+01:00

Meine ersten Versuche, Zeichnungen auf ein Ei zu bekommen, habe ich mit einen Tischtennisball gemacht. Erstens halten die mehr aus als Eier (bzw. machen weniger Dreck, wenn sie kaputt gehen) und Zweitens hatte ich welche von dem Bau der Bristle-Bot-Startampel übrig. Ich bin also der Anleitung gefolgt und habe gebannt zugeschaut, wie der Egg-Bot ein sehr bescheidenes Ergebnis produziert hat.

Das Problem dabei war, das Ersatzei wirklich mittig unter den Stifthalter zu bekommen. Ich habe mir dann mit einen Bleistift (besser gesagt mit dessen Radiergummi) beholfen. Zuerst kann man in dem Egg-Bot-Control-Panel manuell das Ei rotieren lassen, dann kann man auch einen "Testplot" machen und schauen, ob der Radiergummi immer Kontakt zum Ei hält.

É voilà! Nach dem Einsetzen eines Schwan-Stabilo-Feinliners (quasi das hier erhältliche Gegenstück zum Sanford-Sharpie-Fine) konnte ich die Entstehung des ersten Plots auf dem Tischtennisball bewundern. Und ich kann nur sagen: absolut faszinierend.

Bei nächster Gelegenheit kommen dann echte Eier dran.

Egg-Bot

2011-01-25T08:23:00.000+01:00

Vor einiger Zeit habe ich mir bei Evil Mad Science einen Egg-Bot gekauft. Kurz vor Weihnachten kam er dann auch, und mit einem kleinen Umweg über das Zollamt landete er bei meinen "noch zu bauen"-Projekten. Gestern habe ich die Zeit gefunden, ihn zusammenzubauen. Bis auf eine fehlende kleine Plastik-Schraube (im Bild vorne rechts zu sehen) war das kein großes Problem.

Einzig der internationale Stecker hat sich einige Zeit lang gewehrt, da mein Adapter einen hohen Rand hatte.

Mit einem Dremel und einem scharfen Messer zum Entgraten hat er dann aber nachgegeben.
Nach dem Aufspielen von Inkskape und dem Egg-Bot-Pugin hat der Roboter erste Bewegungen gemacht. Als Nächstes werde ich dann versuchen, eine Testzeichnung auf ein Ei zu bekommen.