Arduino Praxis Blog

Der Prototino ist ein Arduino-Clone des kanadischen Herstellers Spikenzielabs. Wie der Name aussagt, steckt hinter dem Prototino ein Protoshield mit integriertem Arduino Clone. Vom schweizer Lieferanten boxtec wurde mir ein Prototino Kit zum Test zur Verfügung gestellt.

Das Prototino Board ist nur als Bausatz lieferbar und muss vom Anwender selber zusammengelötet werden. Alle nötigen Bauteile für den Prototino sind in einem Antistatik-Beutel unterbracht. Sehr praktisch ist dazu die auf dem Beutel aufgeklebte Stückliste aller Bauteile. Auch Einsteiger können dadurch sehr schnell die einzelnen Bauteile identifizieren und auflöten.

Das Bestücken und Auflöten der Komponenten ist schnell gemacht. Erfahrene Anwender benötigen als Hilfe meist nur die Stückliste auf dem Beutel. Für Anfänger steht auf der Spikenzielabs-Website eine ausführliche Anleitung mit Bildern zur Verfügung welche man sich vor dem Zusammenbau zu Gemüte führen sollte.

Nach dem Zusammenbau prüft man nochmals die Lötstellen und kann dann den ATmega328 auf den Sockel stecken. Anschliessend kann man den Prototino in Betrieb nehmen.

Versorgungsspannung
Mit dem aufgelöteten Spannungsregler kann man den Prototino mit einer Versorgungsspannung von 7.5 – 12 Volt betreiben. Dazu verwendet man eine 9V-Blockbatterie oder einen Netzadapter (Steckernetzteil). Die externe Spannung wird dazu an der Stiftleiste an Pin Vin angeschlossen. Für den Anschluss der höheren Versorgungsspannung wäre es praktischer wenn 2 separate Anschlüsse für VIN und GND vorhanden wären an welchen man auch eine 2-polige Schraubklemme anlöten könnte. Zusätzlich sollte die Position von VIN näher beim Spannungsregler positioniert sein damit Störungen auf der Versorgungsspannung nicht die Signale des FTDI-Anschlusses beeinflussen.

Bei einer höheren Eingangsspannung oder einem grössen Stromverbrauch durch externe Aktoren oder Sensoren kann der Spannungsregler auf dem Board warm werden. Dank der idealen Position des Spannungsreglers am Rande der Leiterplatte kann man recht einfach einen Kühlkörper anschrauben.

Zusätzlich kann der Prototino auch direkt mit 5V betrieben werden. In diesem Fall ist der Spannungsregler (VR1) nicht nötig. Während dem Programmieren (Upload der Arduino-Sketche) wird das Board vom angeschlossenen Rechner versorgt. In diesem Fall darf die externe Batterie oder Netzteil nicht angeschlossen werden.

Die Zuführung der +5V kann auch über die Lötpunkte +5V und GND erfolgen. Dazu steht genügend Lötpads zur Verfügung um stabile Schraubklemmen aufzulöten.

Sketch-Upload
Im Gegensatz zum Standard-Arduino-Board steht auf dem Prototino kein USB-Anschluss zur Verfügung. Für den Sketch-Upload steht 6-polige Stifleiste mit einer seriellen Schnittstelle zur Verfügung. Die Verbindung dieser seriellen Schnittstelle mit dem Rechner erfolgt über ein USB/Serial-Kabel, auch als FTDI-Kabel bezeichnet.

Das FTDI-Kabel wird am USB-Port des Rechners und an der Stiftleiste angeschlossen. Dabei muss beim Anschliessen des Kabels am Prototino die korrekte Richtung beachtet werden. Als Hilfe kann man auf die Farben der einzelnen Drähte des Kabels schauen. Dazu sind die Farben der äussersten Pins auf der Leiterplatte bezeichnet, B für Schwarz (black) und G für Grün (green).

Neben dem FTDI-Kabel kann auch ein sogenanntes FTDI-Breakout-Board verwendet werden. Dieses Board macht die Umsetzung des USB-Signals auf das serielle Signal. Für die Verbindung des FTDI-Breakout-Boards mit dem Rechner reicht in diesem Fall ein handelsübliches USB-Kabel.

Inbetriebnahme
Die Inbetriebnahme ist sehr einfach. Nach dem Verbinden des Prototino mit dem Rechner über das FTDI-Kabel leuchtet die rote Power-Leuchtdiode und zeigt an dass das Board mit Spannung versorgt wird. Wie gewohnt, ist auch auf dem Prototino der Beispielsketch BLINK hochgeladen. Da aber keine Leuchtdiode an Pin 13 angeschlossen ist, sieht man die korrekte Ausführung des hochgeladenen Programmes nicht sofort in optischer Form. Zum Test kann man ein Voltmeter an den Pin 13 anschliessen um das Signal zu prüfen. Für eine optische Prüfung steckt man eine LED mit Vorwiderstand auf ein Steckbrett und schliesst die – und + Signale an GND und Pin13. Wenn die LED blinkt, ist das Board betriebsbereit.

Prototypenfläche auf dem Prototino
Neben der Arduino-Schaltung steht auf dem Prototino-Board über die Hälfte der Fläche für eigene Schaltungsaufbauten zur Verfügung.

Die Prototypenfläche ist dabei in einzelne Lötpins und in Streifen mit mehreren Lötpins aufgeteilt. Am Rand des Prototypenbereichs sind die Anschlüsse für +5V und GND die man einfach mit einzelnen Lötpins verbinden kann. Für eigene Schaltungsaufbauten wäre aber eine Prototypenfläche mit einzelnen Lötpunkten idealer. Für meinen Testaufbau wollte ich ein RFM12B-Breakout Board auflöten. Durch die einzelnen miteinander verbundenen Lötpins kann ich das Breakout Board nicht nach eigenen Wünschen platzieren.

Beim Schaltungsaufbau ist es sehr praktisch dass die Arduino-Pins in einer Reihe am Rand der Arduino-Schaltung angeordnet sind. Auf diese Weise kann man die einzelnen Ein-oder Ausgänge einfach mit der eigenen Schaltung verbinden.

Das Prototino-Board eignet sich auch sehr gut als Prototypen-Bord da auf der freien Prototypenfläche auch genügend Platz für ein Steckbrett vorhanden ist. Mit 4 Abstandbolzen aus Kunststoff in den Ecken des Prototino montiert kann man die Stabilität des Boards erhöhen. Der Prototino lässt sich beim Experimentieren einfach auf eine flache Unterlage stellen ohne dass man Kurzschlüsse auf der Leiterplattenunterseite produziert.

Für mobile Anwendungen oder als mobiles Prototypen-Board passt der Prototino sogar in eine kleine Metallbox.

Fazit:
Der Arduino Clone Prototino ist ein praktisches Arduino-Board mit einer grossen Prototypenfläche für eigene Schaltungsaufbauten. Das Board ist auf einer stabilen Leiterplatte aufgebaut. Die saubere Beschriftung der Leiterplatte und die ausführliche Bauanleitung ermöglichen einen schnellen und problemlosen Aufbau des Prototino. Das Board kann dadurch auf von einem Anfänger aufgebaut werden. Dank der integrierten Prototypenfläche erhält man mit dem Prototino ein kostengünstiges Arduino-Board mit Platz für zusätzliche Prototypenschaltungen. Einzig beim Einsatz von zusätzlichen Shields ist der Prototino nicht die ideale Boardvariante da die Pins nicht im Arduino-kompatiblen Pinraster platziert sind.