Arduino Projekte

• 28.01.2011 08:18 AXL Motor Driver Test Board - DC FischerTechnik
• 22.12.2010 00:15 Holger LED- Unterschrankbeleuchtung
• 23.10.2010 14:31 AXL Messbox 2010
• 14.05.2010 19:05 Holger TinCandle
• 08.02.2010 23:32 Holger SMD-Ampel
• 07.02.2010 20:13 Holger Umbau 1-Euro-Taschenlampe
• 21.01.2010 00:14 Water Level Sensor
• 17.01.2010 09:18 AXL Arduino Proto Shield
• 10.01.2010 16:44 Holger Arduino Proto Shield
• 10.01.2010 16:38 Holger mC-to-go
• 10.01.2010 09:54 Holger 8x8 RGB-Matrix

Info für eigene Projekte:

• Das Index-Skript triggert auf folgende Dateien und Ordner:
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• Ordner web_Bilder wird per Thumbnails angezeigt, JPG, PNG und GIF Format
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Optional: HTML Quelltext (web_info.htm)

• Der Inhalt von web_info.txt wird eingelesen und vorformatiert ( <pre> ) übernommen.
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Hinweise

• Neue Bilder werden 'on the fly' in Thumbnails verwandelt, das kann etwas dauern.
• PHP hat Speicher-Begrenzungen, die bei Bildern mit vielen MPixeln zu Timeout-Problemen und Abbrüchen führen können.

Sparkfun Bauteil-Liste

• 1 x Proto Shield PCB für Arduino Duemilanove, unbestückte Leiterplatte
• 1 x 40pin break-away male header
• 3 x 6-pin female connector
• 2 x 8-pin female connector
• 1 x 4-pin female connector
• 2 x Bright 5mm LEDs
• 2 x 330 Ohm resistors
• 2 x Momentary push buttons
• 1 x 10k resistor
• 2 x 0.1uF Capacitors

Bisher geschafft:

• Brennen von Arduino's aus ATmega 168 und 328 per RS232
• Brennen des Arduino's per USB nach RS232 (langsam)
• Brennen des Arduino's per USB / AVRISP mkII

Ziele

• März 2011
• 5 oder 12 Volt per Steckernetzteil
• 4 mm Buchsen für Laborstecker
• Schalter ein/aus
• Einfacher Anschluß für einen Lüfter oder eine LED Zusatz-Beleuchtung am Arbeitsplatz
• direkte Montage am IKEA IVAR
• gleiche Abstände wie IVAR Löcher = 32 mm

Aufbau

• Unterkonstruktion aus Holz, 18 x 28 mm - 128 mm lang
• Blende aus Kunststoff-Winkelprofil, 20 x 30 mm - 128 mm lang, Flanken 3 mm stark, schwarz
• Stecker und Schalter aus dem Bestand
• Netzteil 5 Volt, 800 mA (ehemals Iomega ZIP)

Status

• 19.03.2011 - abgeschlossen

Ziel

• Mess-Box mit bis zu 3 Analog- und 3 Digital-Eingängen/-Ausgängen
• Ausgänge über 4 mm Buchsen
• LC Display 20 x 2
• 3 LEDs (Power, 2 frei programmierbar)
• 3 Tastern
• Spannungsversorgung umschaltbar extern 5 Volt oder via USB-Power

Status

• 07.06.2010 / Verkabelung im Deckel erledigt, Blink LED funktioniert.
• 22.10.2010 / USB und Steckbrett integriert
• 23.10.2010 / Programmierung per USB und Testprogramme für LED und LCD - OK

Todo

• Tests / Buttons
• Rohbau oder Frontblende?

Ideen

• Frequenz-Messgerät
• Drehzahl-Messgerät
• Sensoren wie Temperatur, Helligkeit usw. in Langzeitmessungen

Ziel

• Januar 2011
• Steuerung von 2 Motoren “Fischertechnik” - 9 Volt DC - © http://www.fischertechnik.de/
• Ansteuerung mit Enable und Richtung / Dir enspricht 2 Microcontroller-Pins pro Motor.
• Vorlage c't Bot: http://wiki.ctbot.de/index.php/L293D
• Anzeige “enable” mit LEDs
• Motorspannung Vs frei wählbar oder 5 Volt (stabilisiert)
• Zentrale Komponenten 7400 und L293D sowie 7805 (5 Volt)

Status

• 06.01.2011 aufgebaut und getestet

Todo

Ideen

• Erweiterung für Stepper-Motoren

Ziel

• Februar 2011
• Anwendung z.B. Aufnahmen einer Webcam per Microcontroller steuern
• Auslösen eine Mausklicks per Microcontroller, TTL-Quelle etc.
• Eingang per Optokoppler galvanisch getrennt

Zentrale Komponenten

• ausgemusterte Logitech Maus
• Optokoppler PC814
• Pollin Gehäuse “TAE” ?
• LEDs, Stecker und Schalter aus dem Bestand

Status

• 27.02.2011 aufgebaut und getestet, abgeschlossen

Todo

Ideen

Ziel

• Januar 2011
• Steuerung von 2 uni-polaren Schrittmotoren PM55L-048
• Motorspannung Vs 12 oder 24 Volt, Testbetrieb 5 Volt
• Steuerung über TTL / 5 Volt Pegel
• Debugging per LEDs
• Zentrale Komponenten ULN2803 8 x Darlington Driver

Status

• 16.01.2011 aufgebaut und getestet

Todo

Ideen

Ziel

• Ansteuerung einer 8x8 RGB-Matrix via Arduino mittels eines ST STP24DP05 24-Kanal-Konstrantstrom-Treibers und Schieberegistern

Tools

• Software: AVR Studio
• Hardware: Arduino Duemilanove

Komponenten

• Schieberegister 74595
• Treiberbaustein STP24DP05
• TQFP48-Adapter für Breadboard
• 8x8 RGB Matrix

Done

• Treiber auf Adapter gelötet
• erster Test auf Breadboard

ToDo

• alles =
• Software weiterentwickeln
• Schaltung entwickeln
• Doku

Thema

• Arduino-Shield mit Mini-Breadboard (siehe Projekt bei AXL wg. Bauteilen)

Anmerkungen

• es gibt mehrere Versionen des Boards. Dieses hier ist eher nicht für die Verwendung mit einem Mini-Breadboard geeignet, Quer ginge es eventuell, ist aber häßlich.

vier Modifikationen sind erforderlich

• der Header für die analogen Ports darf nicht angelötet werden, diese sind mit dem Proto Shield dann auch sind nicht zugänglich
• ein wenig Kleber vom Breadboard muss entfernt werden, sonst sitzt es schief - und unbedingt Isolierband darunter kleben, die Kontakte sind sonst offen
• die zusätzliche Verbindung sorgt dafür, dass die LED+Widerstand an Port 13 hängen, so wie auf dem Duemilanove-Board
• und dann würde ohne das Isolierband auf dem linken Bild die 5V-Schiene Kontakt mit dem USB-Buchsengehäuse auf dem Duemilanove haben, besser nicht

• kleines Platinchen, um einen Encoder mit 31 LEDs (organisiert als LED-Matrix) ueber einen Arduino anzusteuern

Komponenten

• 2 Schieberegister 74HC595 fuer die Ansteuerung von 8 Spalten mit 4 Zeilen
• 4 Transistoren BC817 als Zeilentreiber
• ALPS Encoder, seinerzeit bei eBay fuer 6 Euro gekauft, aktuell leider nur sehr teuer (>40 Euro) zu bekommen
• Arduino Pro Mini: http://www.watterott.com/de/Arduino-Pro-Mini-328-5V-16MHz
• Platine bei iteadstudio bestellt: http://iteadstudio.com/store/index.php?main_page=product_info&cPath=19_20&products_id=173

Software

• Layout in Eagle 5.10.0 Light Edition (.sch, .brd, .lbr Dateien sind noetig)
• die .ino-Datei enthaelt das Testprogramm fuer die LEDs und den Taster, die Encoderabfrage selbst fehlt noch

Ziel

• gleichmäßiges Licht für die Werkbank soll durch zwei helle 10 Watt LEDs gewährleistet werden

Schwierigkeiten

• Stromversorgung über einen Brüstungskanal, irgendwie müssen die 220V AC auf ca. 8V DC gebracht werden, dazu dient das Netzteil, das im Kanal eingebaut ist: http://www.hager.de/leitungsfuehrung-und-raumanschlusssysteme/bruestungskanalsystem-aus-aluminium-bran/161971.htm
• statt eines Widerstands (5 Watt!) soll eine Konstantstromquelle eingesetzt werden, ein Linearregler funktioniert leider nicht, Verlustleistung mit 4W zu hoch = zu warm
• statt dessen wird Schaltregler aus der Welt der Taschenlampen-Modder benutzt, dieser basiert auf einem Microcontroller - leider sind die Typenbezeichnungen unkenntlich gemacht, könnte auch ein PIC sein

Komponenten

• zwei 10W LEDs Seoul P7 auf Star-Platinen: http://www.led-tech.de/de/High-Power-LEDs-Seoul/-3.5W-Seoul-LEDs/Seoul-P7-auf-Star-LT-1719_121_78.html
• ein Netzteil mit 30 Watt oder mehr, z.B. eines mit USB-Anschluss, um auch mal zusätzlich einen Arduino dort anzuschließen: http://www.conrad.de/ce/de/product/514000/VOLTCRAFT-NPS-45-USB-NETBOOKNETZTEIL
• ein Buck-Converter aus einem einschlägigen Forum, hat vier Helligkeitsstufen, die über den Taster gewählt werden können (direkt beim Autor zu bestellen): http://www.candlepowerforums.com/vb/showthread.php?t=201981
• Aluminiumprofile aus dem Baumarkt
• Wärmeleitkleber zum Aufkleben der LEDs auf die Aluminiumprofile
• ein Taster (Schließer), z.B. jenes beleuchtete Exemplar http://www.conrad.de/ce/de/product/701855/VANDGESCH-TASTER-16MM-2A48VDC-RING-BL
• ein Gehäuse für Schaltung und Taster: http://www.conrad.de/ce/de/product/521973/MODUL-GEHAeUSE-50-X-22
• da sich unter dem Schrank die Verbindungen schlecht löten lassen, braucht man noch Steckverbinder, hier sind die Tamiya-Stecker aus dem Modellbau eine gute Lösung, kommen auch mit höheren Strömen zurecht: http://www.engel-modellbau.eu/catalog/advanced_search_result.php?search_in_description=1&keywords=tamiya

Ziel

• Manchmal reicht die eine LED des Arduino nicht und eine Ampelanzeige ist schließlich die Quintessenz aller Berichterstattungen und Statusanzeigen weltweit ;)

Doku

• zur Übung der SMD-Löt-Technik und weil so ein Steckmodul für den Arduino auch mal praktisch ist, mussten diverse Bauteile extremer Hitze standhalten - erstaunlicherweise sind LEDs und Widerstände doch recht robust, die Platine hat allerdings gelitten
• natürlich konnte ich der Versuchung nicht widerstehen, ein simples Ampel-Progrämmchen zum Test zu verwenden, ist auch eine gute Anfänger-Übung

Ziel

• für die Outdoor-Saison: Mini-Projekt für eine selbstgebaute LED-Kerze mit der Conrad-Fertiglösung in Form einer Kerzen-LED

Stromversorgung

• eine 3V-Lithium-Zelle ist zu schwach für eine der Conrad-Kerzen-LEDs, daher wurden zwei CR2450 zusammengepappt
• 6V wären wiederum zu viel, ein einfacher Vorwiderstand wäre aber vermutlich zu ineffizient für den Batteriebetrieb
• der LM317 wird mit der Standard-Schaltung als Konstantstromquelle für max. 20 mA benutzt, daher auch der Widerstand von 68 Ohm (1,25V Referenz / 68 = 18 mA)
• da die Schaltung insgesamt nur knapp über 18 mA konsumiert sollten die Lithium-Zellen 25-30 Stunden halten, muss noch ausprobiert werden
• der Einfachheit halber wird die Masse der Batterie über den Magneten direkt auf das Gehäuse geführt und dann von der Kathode der LED am Deckel wieder abgenommen, da das Gehäuse lackiert war, musste ein wenig gefeilt werden

Teile

• siehe HTML-Datei (einfach auf das jeweilige Teil klicken)
• zusätzlich: ein Schalter und jede Menge Isolierband

Anmerkungen

• die Taschenlampe gab es 2009 noch bei Pollin inkl. 4 Mignon-Batterien - sie ist wohl leider ausverkauft
• die eingebaute Birne ist mit "500 mA" beschriftet, dafür kommt aber nur ein armesliges Funzeln heraus, das Foto zeigt den Unterschied bei Einsatz der mitgelierferten Batterien
• dieser fertig aufgebaute Treiber http://www.dealextreme.com/details.dx/sku.25505 zusammen mit einer 3W-LED ist doch schon viel besser
• die Gesamtkosten betragen dann ca. 5 Euro, rentabel ist das nicht, macht aber Spaß :-)

Ziel

• Für diverse Steuer- und Messaufgaben reicht meist ein einfacher Microcontroller mit 4 freien Ports aus.Für den Batteriebetrieb mit zwei Zellen (Akkus 2 x 1,2V) ist ein Schaltregler erforderlich, um 3-5 Volt für LEDs oder anderes Equipment zu erzeugen. Nach einer Idee von http://spritesmods.com/?art=ucboost&page=3 übernimmt der ATtiny per PWM-Ausgabe selbst die Aufgabe der Schaltregler-Steuerung, misst über einen Trick die eigene Eingangsspannung der Batterien (siehe Code) und passt den Duty-Cycle des PWM-Signals darauf basierend an. Hierzu muss ein kostbarer Port geopfert werden, je nach Dimensionierung der Induktivität kann man damit durchaus auch 9 Volt erzeugen. Die Schaltung ist aus Sicherheitsgründen über eine Z-Diode 5,1V geschützt, da sonst unter Umständen der Microcontroller abraucht.

Tools

• Software: AVR Studio
• Hardware: AVR ISP MK II (Programmer)

Done

• Schaltung entwickeln (Papier :-) und dimensionieren (Excel)
• auf Breadboard löten
• rudimentäre Doku
• SMD-Version der Schaltung in Eagle erstellt

ToDo

• Board-Layout in Eagle
• SMD-Version fertigstellen
• Einbau in Batteriegehäuse
• Doku

Ziel

• Geräte wie Luftbefeuchter oder Kaffeemaschinen haben nicht immer eine Anzeige für den Wasserstand im Gerät, dieses Projekt soll eine kleine, praxistaugliche "Erweiterung" solcher Geräte um eine Microcontroller-gestützte Wasserstandsanzeige ermöglichen
• im Idealfall soll die Messung außerhalb des Gerätes erfolgen, so dass keine Komponente in das Wasser getaucht werden muss (Verkeimung, Korrosion)
• Batteriebetrieb wäre schön, ist aber kein Muss

Variante 1: Ein-Kanal Touch-Sensor

• Sensor Atmel QT100A http://www.atmel.com/dyn/products/product_card.asp?part_id=4451
• basierend auf Arduino Coffetronics http://www.arduino.cc/playground/Main/CoffeeTronics (die dort angegebenen QT113 und QT114 scheint es nicht mehr zu geben)
• -> der Haken: der Sensor ist zu schlau, kalibirert sich beim Einschalten immer selbst so dass sich das Verhalten der Schaltung erheblich ändern würde, je nachdem, ob man den Mess-Apparat bei vollem, leerem, halbleeren Behälter einschaltet
• -> die Lösung WÄRE der Baustein QT117 gewesen, der kann den absoluten Wert per SPI ausgeben, leider hat ihn Atmel vom Markt genommen

Variante 2: Mehrkanal Touch Sensor

• im Portfolio von Atmel findet man noch den Sensor QT1106 http://www.atmel.com/dyn/products/product_card_touch.asp?part_id=4472
• der kann sieben Elektroden und einen Slider UND "spricht" SPI
• könnte sowieso auch für andere Projekte brauchbar sein, Slider sind immer cool :-)
• werde mal beim Herrn Watterott fragen http://www.watterott.com/QT1106-Qtouch-Sensor-Wheel-and-Slider-7-Keys
• -> der Haken ist auch schon klar, das ist auf jeden Fall die QFN32-Bauform
• -> es gibt Adapter, aber die sind riesig und teuer http://cgi.ebay.de/SchmartBoard-QFN-10-Pins-and-32-pins-5mm-Pitch_W0QQitemZ110474336680QQcmdZViewItemQQptZUK_BOI_Electrical_Components_Supplies_ET?hash=item19b8c899a8

Variante 3: Software-Lösung

• bei genauerem Lesen der Coffeetronics-Ecke stößt man auf die Behauptung, der Arduino braucht keinen Sensor für Touch Sensing
• und das stimmt auch: CapSense ist die Bibliothek, die alle Sensoren obsolet macht, es kann ein Potenzialunterschied zwischen zwei I/O-Pins des Arduino gemessen werden http://www.arduino.cc/playground/Main/CapSense
• ein Test mit einem TupperWare-Becher und der Auswertung der Rohdaten, die aus der Messung kommen, war sehr vielversprechend (Aufbau: siehe Bild)
• es fällt dabei auf, dass es einen großen Unterschied macht, ob der Arduino dabei am PC oder Stand-Alone am USB-Netzteil hängt, die Werte sind wenig vergleichbar
• der Autor der Library empfiehlt auch, die Schaltung zu erden, um immer die gleichen Massepotenziale zu haben

Variante 3 funzt!

• beigefügtes Video (34 MB, muss noch kleiner werden) habe ich mal mit der China-Webcam aufgenommen: der Sensor besteht aus einem Alustreifen in der Mitte, umgeben von einem geerdeten Bereich
• Wenn der Behälter leer ist, leuchtet die rote LED, bei Erreichen des Sensors leuchtet die gelbe, ist der Wasserstand darüber, leuchtet die grüne LED - alles mit dem unten genannten simplen Programm (beim Leeren des Behälters ist die Masse-Verbindung der Folie herausgerutscht, scheint gar nicht geschadet zu haben)

Done

• Schaltung Variante 1 gelötet (SMD, da QT100A nur im WSON-Gehäuse verfügbar ist, d.h. keine Beinchen, argh)
• Progrämmle Variante 1 zur Anzeige auf dem Arduino vorhanden (Sensor_QT100_Test.pde, Pin 13 ist Sensor)
• Aufbau/Programmierung Variante 3 mit Ampel-Anzeige (CapSense_Test.pde)

ToDo

• Board-Layout in Eagle
• Ausgabegerät entwickeln: z.B. LED-Bargraph oder LED-Ampel rot/grün/gelb oder ganz einfach eine rote LED, wenn's leer wird
• usw.