Arduino Praxis Blog

Im Rahmen der Aktion Free4Review hat mir die Firma boxtec einen Minuino Kit zum Testen zur Verfügung bestellt. Der Minuino ist ein Arduino Clone der kanadischen Firma Spikenzielabs. Bei der Entwicklung des Minuino waren die Hauptziele die Realisierung eines kostengünstigen Arduino Clone der nur wenige Bauteile benötigt.

Spikenzielabs Minuino

Der Minuino wird als Bausatz ausgeliefert und muss vom Anwender selbst zusammengebaut werden.

Die Komponenten des Bausatz werden in einem Antistatik-Beutel geliefert. Auf dem Beutel ist die Stückliste aufgeklebt und man kann sofort mit dem Zusammenbau beginnen. Leider ist die Internet-Adresse mit weiteren Informationen, welche auf dem Stücklistenaufkleber erwähnt ist, nicht verfügbar.

Dank dem sauberen und gut lesbaren Bestückungsdruck kann das Auflöten der Bauteile auch ohne detailierte Anleitung gemacht werden. Bedingung ist dass man die einzelnen elektronischen Bauteile kennt. Neben dem sauberen Aufdruck auf der Leiterplatte fällt die Leiterplattendicke mit 2.4mm sowie die geringe Abmessung der Leiterplatte auf.

Trotz den geringen Abmessungen der Leiterplatte von 47x53mm, ein Arduino Uno hat eine Grösse von 68x53mm, sind die Pinabmessungen identisch wodurch man Standard-Shields aufstecken kann.

Das Bestücken und Löten der wenigen Bauteile ist schnell erledigt. Leider ist das Rastermass für die beiden Widerstände recht knapp und man muss die Anschlussdrähte der Widerstände recht eng umbiegen. Durch die Überdicke der Leiterplatte und die dadurch längeren Bohrungen der einzelnen Lötaugen ist eine etwas längere Lötzeit erforderlich. Die Leiterplattendicke mag zwar originell sein, ist aber beim Löten eher hinderlich da man durch die längeren Lötzeiten die Bauteile überhitzen kann.

Zum Schluss wird der ATmega328-Microcontroller auf den Sockel gesteckt und der Minuino ist betriebsbereit. Im Gegensatz zum Arduino Uno kann nun nicht direkt ein USB-Kabel am Board angeschlossen werden. Durch die schmale Bauform und die Minimalschaltung fehlt ein USB/Seriell-Wandler. Für den Programm-Upload können der ICSP-Anschluss (2×3-polige Stiftleiste) oder der FTDI-Anschluss verwendet werden. Der FTDI-Anschluss erfordert einen externen USB/Seriell-Adapter, beispielsweise ein FTDI Basic Breakout, oder ein FTDI-Kabel. Die 6-polige Stiftleiste ist sauber beschriftet und hilft dem Anwender beim korrekten Anschliessend des FTDI-Breakouts bzw. des FTDI-Kabels. Für die Orientierung mit FTDI-Kabel sind auf der Leiterplatte die beiden äusseren Kabelfarben (Signal DTR grün, Signal GND schwarz) notiert. Ein mechanischer Verpolungsschutz ist dabei nicht vorhanden.

Nachdem ein FTDI-Adapter angeschlossen ist, leuchtet die rote Betriebs-Leuchtdiode und der Minuino wird gestartet. Zum Test wird dazu eine LED an Pin13 und an GND angeschlossen. Nach dem Start beginnt die LED zu blinken. Wie erwartet ist der Blink-Sketch installiert und meldet die korrekte Funktion des Minuino.

Mit dem korrekten Ausführen des Blink-Programms funktioniert der Minuino und kann nun für eigene Anwendungen genutzt werden.

Spannungsversorgung
Im Gegensatz zum Arduino Uno befindet sich auf dem Minuino-Board keine Spannungsstabilisierungs-Schaltung. Der Minuino kann nur mit einer stabilen 5 Volt-Versorgung betrieben werden. Die Zuführung der 5 Volt erfolgt entweder über den 5V-Anschluss der Power-Buchsenleiste oder über die FTDI-Stiftleiste. Zu beachten ist dass auf dem Minuino keine 3.3 Volt zur Verfügung stehen. Anwendungen mit 3.3 Volt müssen diese selber bereit stellen.

Anwendungen mit Shields
Die Positionierung der Buchsenleisten für digitale und analoge Pins sowie Spannungsversorgung entspricht dem Arduino-Standard. Mechanisch passen somit die meisten Standard-Shields auf das Minuino-Board. Shields welche aber die 6-polige ICSP-Stiftleiste mit dem SPI-Interface nutzen, können mit dem Minuino nicht betrieben werden da die Position des ICSP-Anschlusses auf dem Minuino nicht dem „Arduino-Standard“ entspricht. Konkret kann somit kein aktuelles Ethernet Shield mit dem Minuino genutzt werden. Wie bereits erwähnt, steht auf dem Minuino keine 3.3V-Versorgung zur Verfügung. Shields welche dies Spannung benötigen, müssen diese selber bereitstellen.

Minuino als Sensor Node
Für mein Homeautomation-Projekt mit den Sensor Nodes wäre der Minuino ein Kandidat der sich für Sensoranwendungen eignen würde. Speziell bei Anwendungen mit vielen Eingangssignalen oder Analogwerten oder wenn eine Bibliothek nicht mit einem ATtiny-Controller eingesetzt werden kann.

Bei meiner Testschaltung mit dem Minuino als Sensor Node erfolgt die drahtlose Übertragung der Sensordaten mittels einem Protoshield mit aufgelötetem RFM12B Transceiver. Die Spannungsversorung des Minuino erfolgt dabei über 2 AA-Batterien welche auch den RFM12B versorgen. Auf dem eingesetzten Protoshield ist auch bereits ein Umweltsensor vom Typ DHT11 aufgelötet. Das Minuino-Board fragt die Messwerte vom Sensor ab und sendet diese an eine Basisstation. In meinem Fall einem drahtlosen Display.

Der Minuino als Sensor Node sendet nun als Node 29 jede Minute Daten an die Basisstation. Die restliche Zeit ist der Node im Sleepmodus um den Batterieverbrauch so gering wie möglich zu halten.

Fazit:
Das Minuino-Board von Spikenzielabs ist ein praktischer Arduino Clone. Dank dem einfachen und schmalen Aufbau eignet sich der Minuino ideal für kleine und kostengünstige Arduino-Projekte. Der gut lesbare Aufdruck auf der Leiterplatte macht ein Bestücken der Bauteile zum Kinderspiel und kann auch von einem Anfänger problemlos ausgeführt werden. Einzig die überdicke Leiterplatte stört etwas beim Löten da mehr Hitze über den Lötkolben zugeführt werden muss. Mit einer Leiterplatte mit Standarddicke könnte vermutlich der Preis für den Minuino-Kit noch etwas reduziert werden. Die schmalen Abmessungen des Boards ermöglichen den Aufbau von kleinen Arduino-Anwendungen. Dank dem Standard-Pinout können die meisten Shields aufgesteckt und verwendet werden. Der Minuino ist ein empfehlenswertes Board für kleine Arduino-Anwendungen.
Herzlichen Dank an die Firma boxtec für die Bereitstellung eines Minuino Kits.