Arduino Praxis Blog

Das Protonly-Board von Boxtec ist ein einfaches Protoshield für Arduino und bietet den grösstmöglichen Platz für eigene Schaltungsaufbauten.

Protonly Protoshield von Boxtec

Das Protonly Protoshield wurde auf Wunsch etlicher Kunden realisiert die ein Protoshield ohne Zusatzschaltungen wie LED, Resettaster oder SMD-Pads benötigen. Die bisher auf dem Markt erhältlichen Protoshields haben neben der freien Fläche mit Lötaugen oftmals zusätzliche Lötaugen für die Aufnahme von Status-Leuchtdioden, Pushbuttons mit Verbindung zum Reset-Signal und teilweise auch noch Lötpads für IC oder SMD-Komponenten

Arduino Protoshield verschiedener Hersteller

Der für diese Zusatzfunktionen benötigte Platz fehlt auf dem Protoshield dann natürlich für eigene Schaltungsaufbauten. Beim Protonly wurde jeglicher verfügbarer Platz mit freien Lötaugen besetzt und bietet somit die grösstmögliche Freiheit beim Aufbau von Prototypenschaltungen.

Meine erster Prototyp auf dem Protonly war eine Arduino-Schaltung. Neben dem Arduino steht weiterhin viel Platz für externe Schaltungen zur Verfügung.

Neben den vielen freien Lötaugen sind auf der Leiterplatte des Protonly mehrere Lötaugen mit 5V, dem Eingangssignal Vin und GND verbunden. Die einzelnen Lötaugenbereiche sind auf dem Bestückungsdruck sauber markiert. Im praktischen Einsatz hat sich hier gezeigt, dass die Lötaugen für Vin zwar praktisch sind aber nicht für alle Einsatzfälle benötigt werden. Praktischer wäre wenn diese Lötaugen mit GND verbunden wären. Auf dem Arduino-Protoypen habe ich dazu die Leiterbahn vom Vin-Anschluss zu den Lötaugen unterbrochen. Anschliessend wurde die Leiterbahn mit GND verbunden. Somit ist das GND-Signal auf beiden Seiten des Protonly verfügbar.

Sehr praktisch sind die auf zusätzliche Lötpins geführten Pin-Anschlüsse. Falls eine Buchsenleiste aufgelötet ist, kann trotzdem sauber das jeweilige Pinsignal abgegriffen werden. Einzige Anmerkung zu diesen Lötpins ist deren Position. Falls man eine Lochrasterplatine mittels Stiftleisten auflöten will, passt die Position der Lötaugen nicht ganz ideal mit dem Raster der Lötaugen der Lochrasterplatine überein.

Fest verlötete Schaltungen auf dem Protonly sind meist für einen produktiven Einsatz gedacht. Um die mechanische Stabilität zu erhöhen, kann man das Protonly mittels der vorhandenen Montagebohrungen auf der Leiterplatten fest mit dem Arduino-Board und dem Gehäuse verbinden.

Fazit:
Das Protonly Protoshield von Boxtec ist ein ideales und kostengüstiges Protoshield und bietet viel Platz für zusätzliche externe Beschaltung eines Arduino-Boards. Durch den einfachen Aufbau mit einzelnen Lötaugen eignet sich die Leiterplatte für viele Anwendungen. Falls man das Protonly als Basis für eine eigene Protoshield-Lösung verwenden möchte, stehen auf der Produktseite die Leiterplattendaten des Protonly V0.8 im Fritzing-Format zur Verfügung.
Mein Tip: Arduino-Bastler sollten immer eine Handvoll dieser universellen Erweiterungsplatinen auf Lager haben 🙂

Arduino auf Protonly mit Motorleistungsstufe

Messreihe Temperatursensoren

Für das Attiny Sensor Board habe ich in einer Messreihe mehrere Temperatursensoren verglichen. Die Testkandidaten waren einfache NTC-Thermistoren, als Referenzsensor wurde ein Pt100-Sensor verwendet.

Die drei verwendeten, gelben Multimeter messen jeweils den Widerstandswert der einzelnen Sensoren. Anhand der Wertetabelle des NTC kann die Temperatur für jeden Messwert ermittelt und mit dem Messwert des Pt100-Sensors verglichen werden.

Die Graphik mit den Messwerten zeigt, dass die günstigen Thermistoren im Vergleich zum Pt100-Sensor nur geringe Abweichungen haben und sich somit ideal für die Messung der Umgebungstemperatur rund ums Haus eignen.

Die Sensoren werden zukünftig die Umgebungstemperatur mittels drahtlosem Sensor Board an eine Basisstation übermitteln.

Attiny Sensor Board

Als Basisstation dient ein Arduino-Board mit dem RF Sensor Shield das die Sensordaten empfängt und weiterverarbeitet.

Basisstation für drahtlose Sensor-Boards

Bare Bone Arduino auf Protonly Proto Shield

Mit dem Arduino Esplora ist soeben das neueste Arduino Board vorgestellt worden. Das neue Board hat die Form eines Gamecontrollers und beinhaltet neben einem Arduino Leonardo eine Menge von Sensoren, Eingabeelemente und Anschlussmöglichkeiten. Arduino Esplora ist für Einsteiger gedacht, welche keine Lötarbeiten oder Steckbrettaufbauten machten möchten.

Alle Sensoren, Anschluss-und Bedienelemente sind auf der folgenden Abbildung dargestellt.

(alle Bilder Quelle arduino.cc)

Um die Zeit bis Weihnachten etwas zu versüssen, verlose ich 2 Arduino-Bücher.

Zu gewinnen gibt es ein Exemplar von meinem Buch Arduino Praxiseinstieg (2. Auflage) und ein Exemplar von Erik Bartmann’s  Titel Die elektronische Welt mit Arduino entdecken.

Mit einem netten Kommentar in diesem Blogeintrag nimmt man automatisch an der Verlosung teil.

Die Aktion dauert bis am 20.12.2012, 23:59 Uhr. Pro Buch gibt es einen Gewinner. Die beiden ausgelosten Gewinner werden anschliessend per Email informiert. (Bitte beim Kommentar eine gültige Emailadresse angeben)

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(21.12.2012)
Die Gewinner sind:

Neuling gewinnt das Buch Arduino Praxiseinstieg
kocherda gewinnt das Buch Die elektronische Welt mit Arduino entdecken

Herzlichen Glückwunsch.
Die Gewinner werden per Email kontaktiert.

Nach den ersten Experimenten mit dem selbstgebauten RFM12B-Protoshield habe ein eigenes RF Shield mittels Fritzing realisiert.

Die ersten 2 Prototypen habe ich über den Leiterplattenservice Fritzing Fab erstellen lassen.

Auf diesem universellen RF Sensor Shield ist ein RFM12B inkl. Ansteuerung und 3.3 V Spannungsversorgung aufgebaut. Der restliche Platz auf dem Shield kann für eigene Anwendungen genutzt werden.

Details zum RF Sensor Shield auf der Projektseite.

Im Rahmen der Aktion „Free 4 Review“ hat mir der Arduino-Distributor boxtec eine Lötstation AT937b von Atten für einen Testbericht zur Verfügung gestellt. Herzlichen Dank dafür.

Atten Electronics ist ein chinesischer Hersteller von elektronischen Geräten für die Messtechnik, Spannungsversorgung und Löttechnik. Die Lötstation AT937b gehört zur Serie der geregelten Lötstationen für den Elektronik-Bereich und eignet sich sowohl für den Labor- wie auch für den Feldbetrieb.

Die Lötstation AT937b wird in einem stabilen Karton geliefert. Zum Lieferumfang gehören die Lötstation, der Lötkolben mit Lötspitze und Anschlusskabel, der Lötkolbenhalter und ein Reinigungsschwamm. Die Lötspitze ist bereits am Lötkolben montiert. Die Inbetriebnahme ist recht einfach, Lötkolbenkabel mit Lötstation verbinden, Netzstecker einstecken und den Hauptschalter einschalten.

Auf der Frontseite der Lötstation befindet sich der Drehschalter für die Löttemperatur, welche man zwischen 200 und 480 Grad einstellen kann. Die Temperaturskala zeigt den Einstellbereich für Grad Celsius und Fahrenheit an, wobei die Celsius-Skala durch den braunen Aufdruck eher schwierig abzulesen ist. Für das Verarbeiten von Elektronik-Bauteilen wählt man einen Temperaturwert zwischen 300 und 350 Grad. Über eine kleine Kalibrierschraube und mit einem optionalen Thermometer kann die Temperatur an der Lötspitze kalibriert werden.

Nach dem Einschalten der Lötstation leuchtet die rote Leuchtdiode und zeigt an dass die Lötspitze beheizt wird. Nach kurzer Heizphase hat die Lötspitze die eingestellte Temperatur und der Lötkolben ist bereit. In diesem Fall schaltet die rote Leuchtdiode ein und aus und zeigt den Zustand des Reglers an. Auf den ersten Blick ist während der Regelung nicht immer klar ob die Lötstation eingeschaltet ist, da die Lötstation auch im eingeschalteten Betrieb sehr ruhig läuft und keine Betriebsgeräusche verursacht. Eine separate Power-On-Anzeige wäre hier ideal. Neben der zusätzlichen Power-Anzeige wäre es auch idealer wenn der Hauptschalter, welcher an der Seite angeordnet ist, auf der Frontplatte platziert wäre. So kann das Gerät auch eingeschaltet werden, wenn die Lötstation zwischen anderen Geräten auf dem Labortisch platziert ist.

Der Lötkolben mit dem Anschlusskabel wird an der Vorderseite der Lötstation angeschlossen. Der Lötkolben hat eine kompakte Form und liegt sehr angenehm in der Hand. Auch nach längerer Lötzeit bleibt der Lötkolben am Griff kalt. Durch das niedrige Gewicht des Lötkolbens ermüdet die Hand auch bei längeren Lötarbeiten nicht.  Der Lötkolben eignet sich darum gut für den täglichen Laboreinsatz.

Die Lötspitze des AT937b wird direkt auf das Heizelement gesteckt und dann mittels Hülse mit Schraubverbindung am Lötkolben befestigt. Die Schraubverbindung benötigt kein Werkzeug und kann von Hand festgeschraubt werden. Im Lieferumfang ist eine schmale Lötspitze mitgeliefert die sich gut für allgemeine Elektronik-Lötarbeiten wie auch für die Verarbeitung von SMD-Bauteilen eignet. Für gröbere Lötarbeiten gibt es vom Hersteller Atten und im Shop von Boxtec weitere Lötspitzen.

Das Löten von Elektronik-Bauteilen geht mit dem Lötkolben sehr einfach. Die Spitze erhitzt das Lötzinn optimal und das Lötzinn fliesst schnell und sauber. Zum Reinigen der Spitze streift man die Lötspitze am Reinigungsschwamm im Lötkolbenhalter ab. Der Schwamm ist sehr dünn und könnte etwas dicker sein. Einige Elektronik-Bastler schwören aber eher auf einen Reinigungsschwamm aus Messing. Dieser kann optional als Ersatzteil über den Boxtec-Shop bezogen werden.

Zur Ablage während den Lötarbeiten steckt man den Lötkolben auf den mitgelieferten Lötkolbenhalter. Der metallene Lötkolbenhalter verhindert dass der heisse Lötkolben mit brennbaren Materialien oder der Arbeitsplatte in Berührung kommt. Im Gegensatz zu Modellen anderer Hersteller ist der Lötkolbenhalter nicht an der Lötstation montiert und kann frei auf der Arbeitsfläche platziert werden. Auf einer glatten Oberfläche rutscht der Lötkolbenhalter leicht weg da der Halter relativ leicht ist. Die Aufnahme-Öffnung für den Lötkolben ist beim Lötkolbenhalter genau auf die schmale Bauform des Lötkolbens angepasst. Beim Ablegen des Lötkolbens muss man trotzdem etwas zielen. Durch die metallene Oberfläche gibt es bei der Ablage jeweils einen metallenen Klang der etwas stört.

Zusammenfassung
Die Lötstation AT937b von Atten ist eine gute, leistungsstarke und günstige Lötstation für den Hobby-und Laborbereich. Die schmale Bauform des Lötkolbens liegt gut in der Hand und eignet sich auch gut für längere Lötarbeiten. Durch die kompakte Bauform der Lötstation benötigt das Gerät wenig Platz auf dem Labortisch und eignet sich darum auch ideal für den Servicetechniker. Mein Fazit: Kaufempfehlung

Basierend auf dem Mailchecker aus Kapitel 8.7 hat Julian Schweigert einen Mailmonitor realisiert, welcher in regelmässigen Abständen die Mailbox prüft und die Anzahl der neuen Mails auf einem Display anzeigt.

Die Dokumentation und Code sind auf der Projektseite des Mailmonitors verfügbar.

Bild: (c) J.Schweigert

Der Olimexino-328 ist ein weiteres Arduino-Board des bulgarischen Herstellers Olimex. Freundlicherweise wurde mir ein Testboard vom schweizer Distributor boxtec zur Verfügung gestellt. Die Produktseite des Olimexino-328 listet alle technischen Daten des Arduino-kompatiblen Boards auf. Im Vergleich zum Arduino-Uno haben die Entwickler von Olimex verschiedene Punkte, die beim Arduino Uno teilweise bemängelt wurden, optimiert und verbessert.

Folgende Verbesserungen kennzeichnen den Olimexino-328:

• Erweiterter Versorgungsspannungsbereich 9 – 30 VDC
• Ultra Low Power Spannungsregler für portable Anwendungen
• Anschluss für LiPo-Batterie inklusive Batterie-Ladeschaltung
• Betrieb 3.3 oder 5 Volt
• Optimiertes Leiterplattendesign bezüglich Resetverhalten beim Betrieb von Motoranwendungen
• Zusätzlicher Spannungsregler für Analogteil
• Optimierte Positionierung von Leuchtdioden und Taster
• flache Bauweise (Bauelemente und USB-Stecker)
• zusätzliche Lötpins für Buchsenleisten im 0.1 Zoll-Raster
• Saubere Beschriftung der Anschlusspins auf Ober-und Unterseite der Leiterplatte

Das Olimexino-Board wird in einer Kartonbox geliefert. Das Board selbst ist zusätzlich in einem Antistatik-Beutel verschweisst. Beim Auspacken des Boards fällt sofort die von Olimex bekannte rote Farbe der Leiterplatte auf. Das Olimexino-Board ist dicht mit Bauteilen bestückt, die Beschriftung der Anschlusspins ist aber trotzdem sehr gut lesbar.

Olimexino-328

Der Olimexino-328 hat die selben Abmessungen wie der Arduino Uno. Auch die Positionen der Montagebohrungen sind identisch. Das Board kann also in Gehäuse eingebaut werden, die für den Arduino-Uno ausgelegt sind. Einziger mechanischer Unterschied sind die unterschiedlichen Positionen von USB-Stecker, Power-Jack und ICSP-Stecker. Der Mini-USB-Stecker und der Powerjack, also der Anschluss der Versorgungsspannung mittels 2.1mm-Stecker, sind wenige Millimeter verschoben im Vergleich zum Arduino Uno. Wird für das Gehäuse das bekannte Arduino-Gehäuse verwendet, müssen die Ausschnitte für USB und Powerjack etwas von Hand vergrössert werden.

Je nach Einsatzfall kann durch die unterschiedliche Positionierung des ICSP-Steckers kein Shield aufgesteckt und verbunden werden. Mein Test mit einem Wiznet Ethernet Shield von Seeedstudio war nicht erfolgreich da er Stecker UEXT das Aufstecken dieses Ethernet Shields verhinderte. Dies könnte verbessert werden indem man den ICSP-Stecker an der gleichen Position wie auf dem Standard-Arduino positioniert und die Stiftleiste des ICSP auf der Leiterplatte verschiebt oder auf die Rückseite des Boards versetzt.

Olimexino-328 mit Ethernet Shield

Die Versorgung des Olimexino-328 kann über die bekannten Arten erfolgen – über die USB-Schnttstelle oder den 2.1mm Power-Jack. Die Versorungsspannung kann dabei im Bereich von 9 bis 30 Volt betragen. Durch den erweiterten Versorgungsspannungsbereich kann der Olimexino mit einem beliebigen AC/DC-Spannungsadapter versorgt werden. Durch die Verwendung von industrietauglichen Komponenten mit einem industriellen Temperaturbereich von -25 bis +85 Grad C kann das Olimexino-328-Board in industriellen Anwendungen eingesetzt und von einer industriellen 24 Volt-Versorgung betrieben werden.

Neben den beiden Arten der Spannungsversorgung kann das Olimexino-Board zusätzlich über einen LiPo-Akku versorgt werden. Auf dem Olimexino steht dazu ein Anschluss-Stecker für den Akku und eine entsprechende Ladeschaltung zur Verfügung.

Die Ladeschaltung lädt einerseits den Akku über den Battery Charger – Baustein. Falls keine Versorgungsspannung über den USB-Anschluss oder den Powerjack geliefert wird, schaltet FET2 ein und versorgt den Spannungsregler VR1 mit rund 3.7 V. Am Ausgang des Spannungsreglers stehen dann wieder 3.3V für den Betrieb des Boards zur Verfügung. Ein Test mit einem aufgesetzten RF-Shield funktioniert unterbrechungsfrei weiter nachdem die Hauptversorgung über den USB-Stecker entfernt wurde.

Olimexino-328 im Batteriebetrieb als drahtloser Sensornode

Bei der Auswahl der Komponenten auf dem Olimexino-328 wurde auf die Höhe der Komponenten geachtet. Der grösste Teil der eingesetzten Bauteile sind in SMD-Bauform (oberflächenmontierte Bauteile) eingesetzt. Dadurch ergibt sich Board mit sehr geringer Bauhöhe. Im Gegensatz zum Arduino Uno wird bei Olimexino-328 ein Mini-USB-Stecker verwendet. Die geringe Bauhöhe der Bauteile vermindert Kurzschlüsse auf aufgesteckten Shields.

Die Leuchtdioden und Taster befinden sich jeweils am Rand der Leiterplatte und können dadurch auch abgelesen beziehungsweise betätigt werden wenn ein Shield auf dem Board aufgesteckt ist.

Bei der Verwendung eines Shields sollte beachtet werden dass auf der Buchsenleiste für Power zwei zusätzliche Anschlüsse vorhanden sind. Mit dem Arduino Uno Rev 3 wurden zwar diese beiden zusätzlichen Anschlusspins eingeführt, aber auf dem Olimexino-328 sind daran die analogen Eingänge A6 und A7 angeschlossen. Für Anwendungen mit vielen analogen Eingangssignalen ist das eine gute Lösung aber kann von Fall zu Fall zu Konflikten mit der Anschlussbelegung des verwendeten Shields führen.

Fazit:
Der Arduino-Clone Olimexino-328 ist ein Arduino-Board von sehr guter Qualität. Das Board hat eine gut lesbare Beschriftung und alle nötigen Bedien-oder Anzeigelemente sind auch bei aufgestecktem Shield erreichbar. Der Olimexino-328 zeichnet sich durch den grossen Versorgungsspannungsbereich und die umschaltbare Betriebsspannung von 3.3 oder 5 V aus. Zusätzlich zur üblichen Versorgung via USB oder Netzteil bietet der Olimexino-328 die Anschlussmöglichkeit eines LiPo-Akkus. Die auf dem Board integrierte Ladeschaltung lädt den angeschlossen Akku wenn das Olimexino-Board über USB oder Power-Jack versorgt wird. Durch den Batterie-Betrieb eignet sich der Olimexino-328 ideal für portable Anwendungen wie beispielsweise Datenlogger oder Sensor-Modul.