Arduino Praxis

Der MAKERSTORE.CH ist ein neuer Online-Webshop für Bastler und Maker und bietet viele Produkte rund um Arduino, Sensoren und Robotics. Der Betreiber, Simone Vannuci hat mich kürzlich kontaktiert und nachgefragt ob ich seinen Shop austesten und dann darüber berichten will.

Der Makerstore ist unter der Adresse www.makerstore.ch erreichbar und wird von den aktuellen Browsern sauber dargestellt. Auch der Aufruf via Tablet oder Smartphone geht flott und die Darstellung ist gut lesbar. Die Anwendung präsentiert sich in einem angenehmen Design. Auf der Startseite informiert ein wechselndes Bild über Arduino Uno, Rabatt und andere Neuigkeiten. Im unteren Teil der Startseite des Webshops werden die neuesten Produkte und Spezialangebote präsentiert.

Produktdarstellung
Die Produkte des Webshops sind in 5 Hauptkategorien unterteilt, die über die horizontale Navigation aufgerufen werden können. Ein Klick auf die Kategorie Arduino listet die Unterkategorien dieses Bereiches auf. Mit einem weiteren Klick werden dann die Produkte dieser Unterkategorie aufgelistet.

In der Produktauflistung werden jeweils ein Bild, eine Kurzbeschreibung, der aktuelle Lagerbestand und der Preis dargestellt. Für die Produktdetails klickt man auf das gewünschte Produkt. Hier werden nun die Details des gewählten Produktes dargestellt. Je nach Produkt werden ein oder mehrere Produktbilder angezeigt. Der Einzelpreis für das gewählte Produkt ist gut sichtbar. Über einen Button kann man das gewünschte Produkt in den Warenkorb legen. Unterhalb des Bildes und der Preisangabe werden Detailinformationen und technische Daten zum gewählten Produkt angezeigt. Je nach Produkt gibt es Links zu Produktseiten oder weiteren Informationen im zugehörigen Wiki. Für den Umweltsensor DHT21 stehen im Wiki technische Daten, Anschlussbelegung und ein Beispiel-Sketch zur Verfügung.

Falls sich der Besucher nicht durch die Produktkategorien klicken will, kann er über die Suchfunktion, die oberhalb der Hauptnavigation angeordnet ist, ein Produkt suchen. Ein Test der Suchfunktion findet die gewünschten Produkte schnell und zuverlässig.

Produktangebot
Das Produktangebot des MAKERSTORE ist noch recht klein. Neben den Standard-Arduino-Boards sind keine anderen Arduino-Varianten verfügbar.  Das Angebot der Shields beinhaltet aber die wichtigsten und häufigsten Shields wie Ethernet Shield, Wifi Shield und Protoshield. Neben den Boards und Shields findet man im Shop einige Sensoren, Servos und Anzeigeelemente wie LC-Display, LED und LED-Matrix. Wichtiges Zubehör für Arduino-Anwender wie Jumper Wire, USB-und Netzwerkkabel oder Batteriegehäuse findet man auch im Webshop.

Produktpreise
Die Preise der Produkte im MAKERSTORE sind recht attraktiv was die 3 Beispiele zeigen:

Alle Preisangaben in CHF

Bestellablauf
Um eine Bestellung im MAKERSTORE auszuführen, muss sich der Anwender kostenlos registrieren. Nach der Registrierung bekommt man ein Email mit einem Bestätigungslink. Mit dem Klick auf den Bestätigungslink ist der Benutzeraccount freigeschaltet. Falls man seine Benutzerdaten ändern will, findet man den Link unter Support/Profil. Ein direkter Link mit Klick auf den Benutzernamen wäre hier benutzerfreundlicher.

Wie bereits oben erwähnt, werden die gewünschten Produkte mittel Klick auf den Warenkorb-Button in den Warenkorb gelegt. Die Anzahl der Produkte im Warenkorb ist auf jeder Seite im Shop sichtbar.

Nachdem alle gewünschten Artikel in den Warenkorb gelegt wurden, kann man sich den Warenkorb anschauen. In der Warenkorbansicht werden alle bestellten Artikel und die Kosten für den Versand aufgelistet. Die Versandart scheint hier automatisch berechnet zu werden. Eine Anpassung der Versandart, beispielsweise ein Expressversand, ist hier nicht möglich.

Als Zahlungsart werden Postfinance, Visa, Mastercard und Paypal erwähnt. Wenn man aber die Zahlungsart ändern möchte, kann nur zwischen PayPal und Postfinance ausgewählt werden. Nach Rücksprache mit dem Shopbetreiber hat er diesen Bug umgehend korrigiert. Nun kann auch mit Kredit-Karte bezahlt werden.

Um die Bestellung abzuschliessen, muss noch die Checkbox mit dem Einverständnis der allgmeinen Geschäftsbedingungen angewählt werden. Mit Klick auf den Button Zur Kasse wird man nun zum jeweiligen Zahlungsdienstleister weitergeleitet und kann nach Eingabe der nötigen Informationen die Bestellung abschliessen.

Fazit
Der MAKERSTORE ist ein attraktiver Webshop für Arduino-Anwender. Die Preise sind konkurrenzfähig und das Bestellen im Shop ist recht benutzerfreundlich. Leider ist das Produktangebot noch relativ klein. Es fehlen noch andere Board-Varianten und eine grössere Auswahl an Sensoren. Punkte die verbessert werden müssen sind der versteckte Link zur Profil-Aktualisierung und die Auswahl der Lieferart. Zusätzlich sollten die Kosten für den Versand im Supportbereich erwähnt werden.

Die IoT-Plattform Cosm heisst nun Xively.

Die neue Plattform hat ein neues Design und die Verwaltung der Feeds erfolgt über eine neue Verwaltungsoberfläche. Der Login zur neuen Plattform bleibt bestehen und auch die bisherigen Feeds sind weiterhin aktuell.

Alle Aufrufe von cosm.com werden an https://xively.com weitergeleitet.

(via Cosm News)

Das Sippino-Board des kanadischen Herstellers SpikenzieLabs ist ein kompakter Arduino-Clone der sich gut für Arduino-Anwendungen auf dem Steckbrett oder für Anwendungen in kleiner Baugrösse eignet.

Die Leiterplatte des Sippino hat eine Grösse von 25 x 60 mm. Auf dem Board ist die Grundschaltung eines Arduino, ohne Spannungsregler und FTDI-Treiber, aufgebaut.  Alle Eingänge-und Ausgänge sowie die Spannungsversorgung sind auf einer 1-reihigen Stiftleiste angebracht.

Die Programmierung des Sippino erfolgt über den 6-poligen FTDI-Anschluss oder mittels ICSP-Schnittstelle.

Das Sippino-Board wird als Bausatz geliefert und muss selbst zusammengelötet werden. Wie von SpikenzieLabs gewohnt, wird der Kit in einem Antistatikbeutel geliefert. Die Bauteilliste und die Bauteilbezeichnungen sind auf einem Label auf dem Beutel notiert. Erfahrene Arduino-Anwender benötigen dadurch keine weitere Anleitung oder Beschreibung für den Zusammenbau.

Für Einsteiger bietet SpikenzieLabs eine sehr ausführliche und gut verständliche Bauanleitung mit vielen Bildern. In der Anleitung ist jeder Schritt detailiert beschrieben. Darum eignet sich der Sippino auch gut für Junior-Maker um erste Erfahrungen mit dem Zusammenbau von einem Arduino-Board sammeln zu können.

Die Montage der Stiftleisten kann, je nach Anwendungsfall, auf verschiedene Arten erfolgen. SpikenzieLabs nennt diese SIP-Mode, DIP-Mode, Stand-Alone und Freestyle. Wie dies in der Praxis aussieht, zeigen die Bilder der Anleitung.

Sippino im SIP-Mode, Bild (c) SpikenzieLabs

Sippino im DIP-Mode, Bild (c) SpikenzieLabs

Ich habe mich für den DIP-Mode entschieden und zum Test den Sippino auf ein Half-Breadboard gesteckt. Dadurch hat man direkten Kontakt zu den Anschlusspins. Für den ersten Test habe ich 2 LED’s aufgesteckt. In meinem Fall versorge ich das Board über den FTDI-Adapter. Die LED an Pin 13 blinkt im Sekundentakt.

Die Spannungsversorgung des Sippino erfolgt, wie bereits erwähnt, über das FTDI-Kabel. Falls die Spannungszuführung aber von einer anderen Quelle gewünscht wird, muss der Spannungs-Jumper auf der Leiterplatte entfernt werden und die externe Spannung wird an Pin +5V der Stiftleiste angeschlossen.

Dank den schmalen Abmessungen passt das Sippino-Board sogar in das Gehäuse von meinem Sensor Node Projekt. Für Sensor-Anwendungen mit höheren Anforderungen ist der Sippino somit meine erste Wahl, da alle meine bisherigen Arduino Boards oder Clones nicht in dieses schmale Gehäuse passen.

Sippino als Sensor Node

Fazit:

Der Sippino ist ein kompaktes und günstiges Arduino-Board und eignet sich ideal für Einsteiger, DIY-Workshops und in der Praxis für kompakte Anwendungen. Dank dem einfachen Aufbau und der hervorragenden Dokumentation kann das Board auch problemlos von Einsteigern und Junior-Makern in Betrieb genommen werden. Durch die fehlende Spannungsregler-Schaltung muss für den Einsatz des Sippino immer eine geregelte Versorgungsspannung von 5V zur Verfügung stehen. Der kompakte Aufbau und die Positionierung der Anschlusspins in einer 1-reihigen Stiftleiste machen den Sippino zu einem geeigneten und praktischen Prototypen-Board auf dem Labortisch.

Das OpenKontrol Gateway ist ein optimales Internet-Gateway um meine Sensordaten an die IoT-Plattform Cosm zu senden.

Im nachfolgenden Beispiel werden die Daten von Node 13 an Cosm gesendet. Dabei werden 2 Datenstreams, Temperatur und Batteriespannung übertragen.

Das Senden der Daten an Cosm wird mit der Bibliothek ERxPachube realisiert.

Auf dem Arduino-basierenden Gateway zeigt Pin 17 mittels Status-LED den Empfang von Daten an.

//
// OpenKontrol Gateway - sending rf data to COSM
// Date: 10.05.13
// www.arduino-praxis.ch

#include <SPI.h>
#include <Ethernet.h>
#include <JeeLib.h>
#include <Arduino.h>
#include <HardwareSerial.h>
#include <ERxPachube.h>

// Ethernet
byte mac[] = { 0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF, 0xFE, 0xAD };
byte ip[] = { 10, 0, 1, 101 };
byte gateway[] = { 10, 0, 1, 1 };
byte subnet[] = { 255, 255, 255, 0 };

// Cosm API-Key
#define PACHUBE_API_KEY	"YourAPIKey"
// Cosm Feed ID
#define PACHUBE_FEED_ID YOURFEEDID

// Status senden 1:OK
int sendenStatus = 0; 

ERxPachubeDataOut dataout(PACHUBE_API_KEY, PACHUBE_FEED_ID);

void PrintDataStream(const ERxPachube& pachube);

// Fixed RF12 settings
#define MYNODE 3            //node ID of the receiever
#define freq RF12_433MHZ     //frequency
#define group 210            //network group

 typedef struct {
          int rxD;              // sensor value
          int supplyV;          // tx voltage
 } Payload;
 Payload rx;

int nodeID;

int value;
int millivolts;

// Data received
const int LEDpin=17;

void setup()
{
  Serial.begin(9600);
  rf12_initialize(MYNODE, freq,group); // Initialise the RFM12B
  Ethernet.begin(mac, ip);

  // 2 Datenstreams Sensor Node 13
  // Temp Inside
  dataout.addData(0);
  // Battery
  dataout.addData(1);

  // Daten empfangen
  pinMode(LEDpin, OUTPUT);
  digitalWrite(LEDpin,HIGH);

  Serial.println("TinyTX Simple Receive Example");
  Serial.println("-----------------------------");
  Serial.println("Waiting for data");
  Serial.println(" ");
}

void loop()
{
  if (rf12_recvDone() && rf12_crc == 0 && (rf12_hdr & RF12_HDR_CTL) == 0) {
  nodeID = rf12_hdr & 0x1F;  // get node ID
  rx = *(Payload*) rf12_data;
  value = rx.rxD;
  millivolts = rx.supplyV;
  Serial.println("Received a packet:");
  Serial.print("From Node: ");
  Serial.println(nodeID);
  Serial.print("Value: ");
  Serial.println(value);
  Serial.print("TX Millivolts: ");
  Serial.println(millivolts);
  Serial.println("--------------------");
  if (nodeID== 13)
  {
    digitalWrite(LEDpin,HIGH);
    sendenStatus=1;
  }
 }

  // Daten an Cosm senden
  if (sendenStatus == 1) {
  Serial.println("Sendig Data to COSM");
  float data0 = value;
  float data1 = millivolts;
  data0=data0/100;
  dataout.updateData(0, data0);
  dataout.updateData(1, data1);

  // Show Status
  int status = dataout.updatePachube();
  Serial.print("Status: ");
  Serial.println(status);

  // Daten senden
  PrintDataStream(dataout);

  sendenStatus=0;
  // turn off status LED to indicate
  // succesful data receive and online posting
  digitalWrite(LEDpin,LOW);
  }

}

void PrintDataStream(const ERxPachube& pachube)
{
  unsigned int count = pachube.countDatastreams();
  Serial.print("data count=> ");
  Serial.println(count);

  Serial.println(",");
  for(unsigned int i = 0; i < count; i++)
  {
    Serial.print(pachube.getIdByIndex(i));
    Serial.print(",");
    Serial.print(pachube.getValueByIndex(i));
    Serial.println();
  }
}

In vielen Haushalten steht ein Gefrierschrank. Die meisten Besitzer wissen aber nicht genau wie tief die Temperatur im Gerät wirklich ist. Wir schon – unser Gefrierschrank im Keller wird mittels drahtlosem Sensor Node überwacht. Ein Temperaturfühler erfasst laufend die aktuelle Temperatur welche dann vom ATtiny Microcontroller eingelesen und drahtlos übermittelt wird.

Im Wohnzimmer wird auf einem drahtlosen Display die aktuelle Temperatur des Gefrierschranks angezeigt.

Anzeige zeigt aktuelle Temperatur im Gefrierschrank

Zusätzlich zur Anzeige im Wohnzimmer empfängt ein Internet-Gateway die Sensordaten des Gefrierschrank-Sensors und sendet diese an die IoT-Plattform Cosm.

Die auf Cosm gespeicherten Daten werden dann laufend in einer Graphik dargestellt.

Falls die Tür des Gefrierschranks einmal offen gelassen wird, schaltet bei einer Temperatur von -15.5 Grad oder höher eine Triggerfunktion ein und sendet einen Tweet an mein Twitter-Account.

Falls wir einmal unterwegs sind, können wir mittels App die aktuelle Temperatur im Gefrierschrank überprüfen.

Gefrierschrank-Temperatur via App

Am letzten Freitag wurde der erste Freaky Friday bei boxtec durchgeführt.

Bei spannenden Gesprächen über Arduino, Kickstarter-Projekte usw. und bei Speis und Trank haben die anwesenden Bastler und Maker einen coolen Nachmittag verbracht. Die jungen Maker haben sich mit Basteleien und Arbeiten am Rechner beschäftigt.

Es hat wirklich Spass gemacht. Herzlichen Dank an das Boxtec-Team.

In meinem Sensor Node Netzwerk arbeiten mittlerweile rund 20 drahtlose und batteriebetriebene Sensor Nodes die im und ums Haus platziert sind. Die Sensoren senden Messwerte von Aussentemperatur, Innentemperatur, Luftfeuchtigkeit, Lichtstärke und Feuchtigkeit der Erde an eine Basisstation.

Als Basisstation wurden bisher mehrere Empfänger mit Display eingesetzt. Die Daten wurde dabei angezeigt, aber nicht weiterverarbeitet.

Versuche mit Nanode mit RF Shield sowie einem Arduino Board mit Ethernet-und RF Shield waren nicht erfolgreich. Keine der getesteten Lösungen hat funktioniert.

Auf der Suche nach einer simplen Gateway-Lösung, Daten per RFM12B empfangen und an eine IoT-Plattform wie COSM zu senden, bin ich auf das Projekt OpenKontrol Gateway gestossen. Das OpenKontrol Gateway ist eine Arduino-basierte Lösung auf welcher man verschiedene drahtlose Module wie XBee, XRF, NRF24 oder RFM12B aufstecken kann. Die so empfangenen Daten können auf einer SD Card gespeichert oder via Ethernet-Adapter an eine Webplattform gesendet werden.

Das OpenKontrol Gateway kann als Bausatz beim englischen Hersteller CISECO bestellt werden. Je nach Anforderungen können die einzelnen Module mitbestellt werden.

Ich habe mir den Bausatz mit der Option SD Card und ein Ethernet Wiznet-Adapter bestellt.

Pünktlich zum Wochenende habe ich den Kit erhalten. Der Aufbau der einzelnen Module des Gateways ist recht einfach und gut dokumentiert. Die ausführliche Dokumentation beschreibt die einzelnen Module. Für die meisten Funktionen stehen Code-Beispiele zur Verfügung.
Im ersten Schritt habe ich ein Webserver-Sketch hochgeladen. Die Ethernet-Verbindung hat sofort funktioniert und der Webserver hat Daten angezeigt.

Anschliessend habe ich das RFM12B-Modul auf die Leiterplatte gelötet und eine Antenne montiert. Mein im Voraus erstelltes Gateway-Sketch hat nach dem Ergänzen der LED-Ansteuerung sofort funktioniert und erste empfangene Daten an COSM gesendet. Die im Minutentakt gesendeten Sensordaten von Sensor Node 13 werden dann umgehend an den COSM-Feed gesendet.

Gastbeitrag von Tim
Von der Firma boxtec habe ich einen Calculator Kit, ein Taschenrechner-Bausatz, zum Zusammenbauen und Testen bekommen. Der Bausatz wurde von der kanadischen Firma SpikenzieLabs entworfen.

Der Calculator Kit muss selbst zusammengelötet werden. Die Bauteile sind in einer Tüte verpackt.

Die Anleitung für den Bausatz ist im Internet aufrufbar. Die Adresse lautet www.spikenzielabs.com/calc. Der Link ist auf dem Aufkleber auf der Tüte aufgedruckt.

Zuerst habe alle Bauteile ausgepackt und ein Foto gemacht.

Folgende Bauteile werden für den Calculator benötigt.

1 Calculator Kit PCB (Leiterplatte)
1 Atmega328 (programmed )
6 7-Segment LED Anzeigen
17 Drucktasten
2 0.1uF Kondensatoren
6 10kOhm Widerstände
1 20mm Batteriehalter
1 CR2032 Batterie
1 Laser cut Gehäuse Set
4 Schrauben

Die Anleitung ist einfach zu verstehen und sehr ausführlich. Englischkenntnisse sind aber erforderlich. Viele Bilder erklären wie man die Bauteile montieren muss. Ich habe die Anleitung ausgedruckt und durchgelesen. Am besten druckt man die Anleitung in Farbe aus.

Nun habe ich den Lötkolben von meinem Vater bereitgestellt und mir Lötzinn geholt.

Gemäss der Anleitung habe ich dann den Batterie-Halter und dann die Widerstände aufgelötet. Dann habe ich den Arduino-Chip und die 7-Segment-Anzeigen gelötet.

Nun habe ich die Tasten aufgelötet. Danach mussten die weissen Aufkleber auf den Tasten entfernt werden.

Die einzelnen Teile des Gehäuses sind mit Schutzfolie geschützt. Ich habe die Schutzfolie sorgfältig entfernt. Nun habe ich die einzelnen Teile des Gehäuses anhand der Anleitung zusammengebaut. Beim Zusammenbau des Gehäuses hat mir mein Vater geholfen. Zum Schluss habe ich die Montageschrauben montiert.

Zum Schluss habe ich die Batterie in den Batteriehalter gesteckt und die Taste C gedrückt.

Auf der Anzeige wurde die Version angezeigt.

Auf der Rückseite des Taschenrechners habe ich noch 4 Gummifüsschen angeklebt.

Nun ist der Taschenrechner fertig und betriebsbereit. Der Taschrechner beherrscht die 4 Grundrechenarten und eignet sich ideal für meine täglichen Matheaufgaben.

Fazit
Es hat sehr viel Spass gemacht diesen Bausatz zu bauen. Das Zusammenlöten war manchmal etwas schwierig weil einzelne Bauteile sind sehr temperaturempfindlich. Darum sollte man schon etwas Löterfahrung mitbringen.

Tim
Junior Maker

Ich und mein Bruder beim Löten

Sensor Node mit Grove Bodenfeuchtigkeits-Sensor:

Der Grove Moisture Sensor von Seeedstudio ist ein einfacher Sensor für die Messung der Bodenfeuchtigkeit.

In der simplen Transistorschaltung auf dem Sensorboard wird der Widerstandswert zwischen den beiden Messflächen in eine Messspannung umgewandelt, die anschliessend von einem Attiny-Microcontroller ausgewertet wird. Die Messung der Feuchtigkeit erfolgt einmal pro Minute. In der Zwischenzeit ist die Messschaltung deaktiviert und der Microcontroller im Sleep-Modus.

Wie von den Sensor Nodes bekannt, wird der eingelesene Messwert mittels RFM12B Transceiver drahtlos an die Basisstation gesendet.

Rückblick und weitere Bilder im Snowflake Blog