Elektronikprojekte

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Elektronikprojekte

Oder wie man das auch immer nennen möchte

Die meisten Einsteiger assoziieren und suchen sowas mit "Arduino" oder anderen Microcontrollern. Ich bin immer noch in der Erkundungsphase, ein Arduino oder gar ein Raspberry können extrem viel Komplexität abfedern und die notwendige Peripherie/Komponenten auf ein Minimum von Sensoren und Aktoren reduzieren. Und weil ich das tendenziell eher langweilig finde (programmieren kann jeder), suche ich bewusst nach Projekten, die ihren Fokus woanders haben. Was mir bei bisherigen "Top 10 Arduino Projects" immer auf den Zeiger ging, war die bunte Durchmischung von "bringe drei LEDs zum Leuchten", "hacke deinen SmartTV" und "baue deinen eigenen Quadcopter". Ich hoffe, dass ich das besser hinbekomme. Was ich nicht beschreiben werde, sind einzelne elektronische Komponenten. Das ist woanders besser beschrieben. Was ich an Begriffen verwende, sollte wahlweise bekannt oder die Recherche dazu Teil des Projekts sein.

Sensoren auslesen

Tatsächlich das erste, womit ich angefangen habe: die Sensoren aus dem Kit (oder was man auch immer zuerst in die Finger bekam) in Zahlen verwandeln, ggf. Grenzwerte ermitteln und allgemein gesagt nutzbar machen. Das Einfachste zuerst: Sensoren verwandeln Umwelteinflüsse in messbare Widerstände oder Spannung.

  • Akustisch: Mic, Ultraschall, Piezo
  • Optisch: Kamera, Helligkeit, Fotowiderstand
  • Mechanisch: Buttons, Gyros, Druck (nicht binär), Luftdruck, Bewegung
  • Chemisch: Gasdetektoren, Rauchmelder, Feuchtigkeit

Klingt vielleicht langweilig, sorgt aber für erste kleine Erfolge.

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Von digitalen Signalen zu optischen "Reizen".

  • LEDs (in allen Farben und Formen), kein "Projekt" wert.
  • Segmentanzeige
  • LCD
  • (O)LED
  • TFT
  • ePaper

Ein paar davon lassen sich praktisch nur softwareseitig lösen, man kann es sich dabei auch beliebig leicht machen - für die Segmentanzeige kann man wahlweise ziemlich viel Kabelsalat auf seinem Breadboard erzeugen oder das erste Mal mit einem kleinen Chip zur Konvertierung von ein paar Bit zu den 7 Segmenten arbeiten. BenEater (stfw) hat ein LCD-Modul in einer eigenen Assemblersprache angesprochen, und ich halte das dann auch für die komplizierteste Anzeigemöglichkeit ohne den Einsatz "komplexer" Software in einem µC. Am besten, man kombiniert das gleich mit Sensorwerten.

Motoren/Aktoren

Absolut verschieden sind die Typen an Motoren, die es so gibt: grob unterteilen lassen sie sich in:

  • DC Motoren, Getriebemotoren
  • Servomotoren
  • Schrittmotoren

Einfach nur die Ansteuerung zu erreichen, reicht hier von "LED zum Leuchten bringen" bis zu der Beschäftigung mit Timern und (ausreichender) Stromversorgung. Induktivitäten als Stichwort. Easy to learn, hard to master.

Microcontroller

Auch µC genannt. Was gibt es hier zu spielen? Sehr trockenes Material. Wer aber Spaß an Effizienz hat, für den habe ich die folgenden Ideen zum Verkosten:

  • einen ATtiny85 für ein bestehendes Projekt verwenden
  • Timer und Interrupts recherchieren
  • Multiprocessing (für µCs mit zwei Kernen)
  • Batteriebetrieb, Energiesparmodi

Kommunikationsmodule

Zu der Schwierigkeit hier trägt die Notwendigkeit der Fehlerkorrektur bei, und wer bis jetzt noch nie das Problem hatte, gleichzeitig zuzuhören und dabei noch andere Dinge zu tun, darf dies nun seinem Schaltkreis

  • 433/866 Mhz (unidirektional)
  • 2,4Ghz (bidirektional)
  • WLAN
  • Bluetooth
  • RFID
  • NFC
  • IR
  • manuelle Bastellösungen (optisch/akustisch/...)

Experimente

Die vermutlich eher gesuchte Kategorie?

  • PID-Regelung, etwas balancieren (beispielsweise ein einachsiges Vehikel)
  • Signalübertragung via Morsecode oder anderer serieller Codierung über etwas anderes als eine Kupferleitung (z. B. Laser)
  • Messung des Schalldrucks in dB
  • Funksignalanalyse (spätestens hier ist ein Oszilloskop sinnvoll), z. B. zur Integration in eine Wetterstation
  • Sensor der Signalstärke folgen lassen (Solar → Licht, Mikrofon → Schall usw.)

Das war es dann auch mit den Spielereien ohne Nutzen, wenn man den Wissenszuwachs ignoriert. Das ist für mich aber der Hauptgrund für die meisten Basteleien.

Mittel- bis Langfristigere Projekte

Nur, weil man es auch billiger kaufen kann, heißt das noch lange nicht, dass es keinen Spaß macht, es selbst zu bauen. Man benötigt in der Regel auch weitere Werkzeuge und/oder Fähigkeiten (3D-Drucker, Holzwerkzeug, ...).

  • Spiegel mit integriertem Display (Youtube ist voll davon)
  • Farbige kleine Gegenstände sortieren (ebenso auf Youtube)
  • Wecker
  • RC-Fahrzeug (Komplexität nach oben offen)
  • Draht oder Schnur/Seil auf eine Spule aufwickeln
  • Laufroboter
  • bestehende Geräte "aufbohren" und aufwerten (Robin Reiters Bekant-Hack als Vorbild)
  • Schreibtischballistik (Katapulte usw.) mit Zielparameterberechnung
  • Analoge Dinge automatisieren (Pflanzen gießen, Fische im Aquarium füttern)
  • Gadgets zum Tragen an der Kleidung, Accessoires. Namensschilder, leuchtender Schmuck (Beispiel)
  • remote-Türspion
  • Sparschwein mit Zähler

Die Liste wird nie vollständig sein, benutzt eure Fantasie, seht euch um!