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Tag Archives: Elektronik

Programmieren lernen mit dem Calliope mini

Im Franzis-Verlag ist ein neues Buch erschienen.

Der kleine Hacker – Programmieren lernen mit dem Calliope mini

Der Verlag schreibt dazu:

Du benutzt jeden Tag Computer, Tablet, Smartphone und Co. und willst dich endlich mal mit dem befassen, was dahinter steckt? Wenn du selbst coole Lichteffekte oder ein richtiges Spiel programmieren möchtest, bist du mit dem Calliope mini und diesem Buch genau richtig, denn hier erfährst du, jenseits aller trockenen Lehrpläne, was das Programmieren mit der neuen Platine so faszinierend macht.

Kleine Platine mit großer Wirkung

Eine Besonderheit des Calliope mini sind die vielen Zusatzteile, die bereits fest angebaut sind: ein Feld mit 25 LEDs, zwei Taster, eine RGB-LED für bunte Farben, ein Lautsprecher, ein Bewegungssensor und vieles mehr. Alle diese Teile müssen bei anderen Mikrocontroller erst zusätzlich angeschlossen werden.

Programmieren für die echte Welt

Um mit dem Calliope mini loszulegen, brauchst du nicht erst kompliziert Programme auf dem Computer zu installieren, denn die drei für den Calliope geeigneten grafischen Editoren – der Calliope mini Editor, Microsofts PXT und das Open Roberta Lab – lassen sich bequem aus deinem Webbrowser bedienen. Und nach den ersten Schritten geht es gleich ans Eingemachte: Ob Diskolicht oder Thermometer, Alarmanlage, eine magische Billardkugel oder der Spieleklassiker Space Invaders – mit dem Calliope mini und diesem Buch kommt garantiert keine Langeweile auf.

Diese Projekte setzt du um:

  • Diskolicht
  • Thermometer und Lichtstärkemessung
  • Alarmanlage
  • Die magische Billardkugel
  • Space Invaders

… und das machst du außerdem:

  • Farblichteffekte mit der RGB-LED erzeugen
  • Einmaleins-Trainer
  • Stimmungstrainer mit Musik
  • Bedienung der Sensorkontakte
  • Geheime Botschaften mit Funk übertragen
  • Reaktionsspiel mit LEDs

Autor: Christian Immler
ISBN: 978-3-645-60559-5 (amazon.de)
Auch als PDF-Download (franzis.de)


LCD-Display am Raspberry Pi mit Scratch steuern

Die aktuelle Raspbian-Version „Jessie“ bietet erstmals eine integrierte GPIO-Unterstützung für Scratch. Allerdings lassen sich damit bis jetzt nur digitale Pins ein- und ausschalten oder abfragen. Eine direkte Ansteuerung der bekannten HD44780-kompatiblen LCD-Module gibt es bisher nicht. Diese lässt sich aber über ein im Hintergrund laufendes Python-Programm leicht nachrüsten.

Die Kommunikation zwischen Python und Scratch erfolgt über das Modul scratch 0.0.1a das über die Kommandozeile nachinstalliert werden muss:

sudo pip install scratch --pre

Das LCD-Modul wird im 4-Bit-Modus an den GPIO-Pins angeschlossen. Wir verwenden ein einfaches zweizeiliges Modul ohne I²C-Schnittstelle.

display01_Steckplatine

Anschlussschema für das LCD-Modul am Raspberry Pi

Ein Python-Programm übernimmt die Steuerung des LCD-Displays und fragt in einer Endlosschleife die Ausgabe von Scratch ab. Das Modul scratch 0.0.1a liefert bei jeder Änderung einer Scratch-Variable oder bei einer „Sende an alle“-Nachricht in Scratch eine Datenstruktur zurück. Das Programm überprüft, ob diese die Felder ‚lcd0‘ oder ‚lcd1‘ enthält und schreibt dann deren Inhalte in die obere bzw. untere Zeile des Displays.

#!/usr/bin/python

import RPi.GPIO as GPIO
import time, scratch
s = scratch.Scratch()

LCD_RS = 7
LCD_E  = 8
LCD_D4 = 25
LCD_D5 = 24
LCD_D6 = 23
LCD_D7 = 18

GPIO.setmode(GPIO.BCM)
GPIO.setup(LCD_E,  GPIO.OUT)
GPIO.setup(LCD_RS, GPIO.OUT)
GPIO.setup(LCD_D4, GPIO.OUT)
GPIO.setup(LCD_D5, GPIO.OUT)
GPIO.setup(LCD_D6, GPIO.OUT)
GPIO.setup(LCD_D7, GPIO.OUT)

LCD_WIDTH = 16
LCD_LINE_1 = 0x80
LCD_LINE_2 = 0xC0
LCD_CHR = True
LCD_CMD = False
E_PULSE = 0.00005
E_DELAY = 0.00005
INIT  = 0.01
pause = 0.01

def lcd_enable():
  time.sleep(E_DELAY)
  GPIO.output(LCD_E, True)
  time.sleep(E_PULSE)
  GPIO.output(LCD_E, False)
  time.sleep(E_DELAY)

def lcd_byte(bits, mode):
  GPIO.output(LCD_RS, mode)
  GPIO.output(LCD_D4, bits&0x10==0x10)
  GPIO.output(LCD_D5, bits&0x20==0x20)
  GPIO.output(LCD_D6, bits&0x40==0x40)
  GPIO.output(LCD_D7, bits&0x80==0x80)
  lcd_enable()
  GPIO.output(LCD_D4, bits&0x01==0x01)
  GPIO.output(LCD_D5, bits&0x02==0x02)
  GPIO.output(LCD_D6, bits&0x04==0x04)
  GPIO.output(LCD_D7, bits&0x08==0x08)
  lcd_enable()

def lcd_string(message):
  message = message.ljust(LCD_WIDTH," ")
  for i in range(LCD_WIDTH):
    lcd_byte(ord(message[i]),LCD_CHR)

LCD_INIT = [0x33, 0x32, 0x28, 0x0C, 0x06, 0x01]
for i in LCD_INIT:
  lcd_byte(i,LCD_CMD)
  time.sleep(INIT)

try:
  while True:
    z = (s.receive())['sensor-update']
    lcd_byte(LCD_LINE_1, LCD_CMD)
    if z.has_key('lcd0'):
      lcd_string(z['lcd0'])
    lcd_byte(LCD_LINE_2, LCD_CMD)
    if z.has_key('lcd1'):
      lcd_string(z['lcd1'])
    time.sleep(pause)
except KeyboardInterrupt:
  GPIO.cleanup()

Das abgebildete Scratch-Programm zeigt eine einfache Digitaluhr auf dem LCD-Display.

Digitaluhr in Scratch mit LCD-Display

Digitaluhr in Scratch mit LCD-Display

Buchtipp:


Der kleine Hacker: Programmieren für Einsteiger.
Mit Scratch schnell und effektiv programmieren lernen.
Links: amazon.deFranzis-Verlag

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Schnellstart mit dem OLIMEX A20-OLinuXino-LIME2

conrad_olimexMit dem Olimex A20-OLinuXino-LIME2 steht ein preisgünstiger und leistungsfähiger Mini-PC zur Verfügung. Die Platine hat alles, was sich das Maker-Herz wünscht: Programmierbare GPIO-Pots, LC-Display-Anschluss, HDMI, LAN, USB und für datenintensive Projekte steht sogar ein SATA-Anschluss bereit. Als Betriebssystem stehen ein speziell angepasstes Debian-Linux und Android zur Verfügung. Beide Systeme bieten eine grafische Oberfläche und daher eignet sich der Olimex nicht nur für Maker-Projekte, sondern auch als PC-Ersatz.

Nach einer Vorstellung der Platine folgt eine Einführung in die Installation, Konfiguration und Nutzung von Debian-Linux und Android. Für eigene Projekte unter Debian-Linux eignet sich die Programmiersprache Python. Neulinge werden mittels Beispielen kurz in Python eingeführt, danach folgt die Programmierung der GPIO-Ports anhand eines vollständig beschriebenen Elektronikprojekts.

Aus dem Inhalt:
Platine und notwendiges Zubehör
Debian-Linux einrichten
Wichtige Linux-Kommandos
Zusätzliche Software per Synaptic installieren
Einsatz als Mediaplayer
Nutzung über SSH, SFTP und VNC
Debian-Linux von der Webseite installieren
Programmieren mit Python
Hardware mit dem OLinuXino LIME2 steuern
Eigene Schaltung umsetzen
Android installieren und verwenden
Eigene Android-Apps installieren
Olimex über das Android-SDK kontrollieren

Schnellstart mit dem OLIMEX A20-OLinuXino-LIME2 (Handbuch 48 Seiten)
Olimex A10-OLinuXino-LIME (Vorgänger des Olimex A20-OLinuXino-LIME2 bei Conrad.de)


Schnellstart mit dem Texas Instruments SimpleLink Wi-Fi CC3200 LaunchPad Entwicklungskit

conrad_TICC3200_EntwicklungskitDie LaunchPad-Plattform von Texas Instruments stellt einen einfachen und schnellen Einstieg in die Programmierung von Mikrocontrollern dar, dank übersichtlicher Hardware und gut zu verstehender Software.

Das TI Simple-Link Wi-Fi CC3200 LaunchPad unterstützt dabei den 32-Bit-Mikrocontroller ARM-Cortex-M4. Zusätzlich ist direkt der WLAN-Chip CC3100 WiFi-Core auf dem Board integriert – damit werden Anwendungen für das Internet der Dinge möglich. Die Programmierung des Mikrocontrollers erfolgt ohne spezielles Programmiergerät, sondern über USB. Die Platine ist über BoosterPacks erweiterbar. Die Programmierung erfolgt mit Energia, kann aber alternativ auch mit dem Code Composer Studio durchgeführt werden. Nachvollziehbare Beispiele zeigen die Programmierung des LaunchPads. Die Beschreibungen umfassen sowohl den Schaltungsaufbau als auch die notwendigen Schritte in Energia. Auf die Netzwerkfähigkeiten wird detailliert eingegangen, u. a. wird gezeigt, wie ein einfacher Webserver mit Energia realisiert werden kann.

Aus dem Inhalt:
TI SimpleLink Wi-Fi CC3200 LaunchPad im Überblick
TI LaunchPad am PC anschließen
TI LaunchPad über Service Pack aktualisieren
App SimpleLink Wi-Fi Starter
Programmierung mit Energia
Fußgängerampel mit Taster
Kommunikation mit dem PC
Webserver mit Energia
Internetfunktionen
Code Composer Studio
BoosterPacks

Schnellstart mit dem Texas Instruments SimpleLink Wi-Fi CC3200 LaunchPad Entwicklungskit bei Conrad.de
(Platine und Handbuch)


Schnellstart mit dem Texas Instruments C2000™ Piccolo LaunchPad Entwicklungskit

conrad_TIC2000_EntwicklungskitDie LaunchPad-Plattform von Texas Instruments stellt einen einfachen und schnellen Einstieg in die Programmierung von Mikrocontrollern dar, dank übersichtlicher Hardware und gut zu verstehender Software.

Das TI LaunchPad C2000 Piccolo LaunchPad unterstützt dabei den 32-Bit-Mikrocontroller TMS320F28027. Die Anschlüsse des Mikrocontrollers sind über 40 Pins nach außen geführt, damit können Prototypen schnell umgesetzt werden. Die Programmierung des Mikrocontrollers erfolgt dabei ohne spezielles Programmiergerät, sondern über USB. Die Platine kann über BoosterPacks erweitert werden. Nach einem Überblick über die Funktionen der Platine folgt direkt ein praktisches Einstiegsbeispiel mit der Programmierumgebung Energia. Anhand von sechs Projekten wird die Nutzung des Boards im Detail gezeigt, der Quellcode zu den Projekten steht zum Download bereit. Die Installation der alternativen Entwicklungsumgebung Code Composer Studio wird in einem Kapitel beschrieben. Die unterstützten BoosterPacks werden abschließend vorgestellt.

Aus dem Inhalt:
TI C2000 Piccolo LaunchPad im Überblick
TI LaunchPad am PC anschließen
Programmierung mit Energia
Hardwareprojekt: LED-Lauflicht
Hardwareprojekt: Fußgängerampel mit Taster
Hardwareprojekt: LED mit PWM dimmen
Hardwareprojekt: Analoge Eingabe mit Pegelanzeige
Hardwareprojekt: Kommunikation mit dem PC
Hardwareprojekt: LC-Display ansteuern
Code Composer Studio
MotorWare
BoosterPacks
InstaSPIN Motor Control Kits

Schnellstart mit dem Texas Instruments C2000™ Piccolo LaunchPad Entwicklungskit bei Conrad.de
(Platine und Handbuch)


Schnellstart mit dem Texas Instruments MSP-EXP430FR5739 FRAM Experimenter Board

conrad_TIEXP430FRAM_EntwicklungskitDie LaunchPad-Plattform von Texas Instruments stellt, dank übersichtlicher Hardware und gut zu verstehender Software, einen einfachen und schnellen Einstieg in die Programmierung von Mikrocontrollern dar.

Das TI MSP-EXP430F5739 FRAM Experimenter Board unterstützt dabei den 16-Bit-Mikrocontroller MSP430FR5739. Alle Anschlüsse des Mikrocontrollers sind über Steckleisten nach außen geführt, damit können schnelle erste Projekte umgesetzt werden. Programmiert wird der Mikrocontroller nicht mithilfe eines speziellen Programmiergeräts, sondern über USB. Die Platine ist über BoosterPacks und CCxxxx-Tochterplatinen – für Lower-Power-RF-Anwendungen – erweiterbar. Nach einem praktischen Einstiegsbeispiel mit der Programmierumgebung Energia wird anhand von fünf Projekten die Nutzung des Boards gezeigt. In den Projekten kommen die hauptsächlichen Elemente der Platine zum Einsatz, auch der Bewegungs- und Temperatursensor. Die Beschreibung umfasst sowohl den Hardwareaufbau, als auch die notwendigen Schritte in Energia. Die Möglichkeiten zur Erweiterung über BoosterPacks wird ebenfalls aufgezeigt.

Aus dem Inhalt:
TI MSP-EXP430FR5739 im Überblick
Board am PC anschließen
Programmierung mit Energia
Hardwareprojekt: Fußgängerampel mit Taster
Hardwareprojekt: Analoge Eingabe mit Pegelanzeige
Hardwareprojekt: Bewegungssensor
Hardwareprojekt: Kommunikation mit dem PC
Hardwareprojekt: LC-Display ansteuern
Hardwareprojekt: Temperatursensor
BoosterPacks

Schnellstart mit dem Texas Instruments MSP-EXP430FR5739 FRAM Experimenter Board bei Conrad.de
(Platine und Handbuch)


Schnellstart mit dem Texas Instruments MSP-EXP430F5529LP LaunchPad

conrad_TIEXP430F5529LP_EntwicklungskitDie LaunchPad™-Plattform von Texas Instruments stellt, dank übersichtlicher Hardware und gut zu verstehender Software, einen einfachen und schnellen Einstieg in die Programmierung von Mikrocontrollern dar.

Das TI MSP-EXP430F5529LP LaunchPad™ unterstützt dabei den 16-Bit- Mikrocontroller MSP430F5529. Alle Anschlüsse des Mikrocontrollers sind über Steckleisten nach außen geführt, damit können schnell erste Projekte umgesetzt werden. Programmiert wird der Mikrocontroller nicht mithilfe eines speziellen Programmiergeräts, sondern über USB. Die Platine ist über BoosterPacks erweiterbar. Nach einem praktischen Einstiegsbeispiel mit der Programmierumgebung Energia wird anhand von fünf Projekten die Nutzung des Boards gezeigt. In den Projekten kommen die hauptsächlichen Elemente der Platine zum Einsatz. Die Beschreibung umfasst sowohl den Hardwareaufbau, als auch die notwendigen Schritte in Energia. Die Nutzung von MSC und HID wird ebenfalls gezeigt.

Aus dem Inhalt:
TI MSP-EXP430F5529LP im Überblick
TI LaunchPad™ am PC anschließen
Programmierung mit Energia
Hardwareprojekt: Fußgängerampel mit Taster
Hardwareprojekt: LED-Würfel
Hardwareprojekt: LED dimmen (PWM)
Hardwareprojekt: Analoge Eingabe mit Pegelanzeige
Hardwareprojekt: Kommunikation mit dem PC
Hardwareprojekt: LC-Display ansteuern
Demoprogramme für MSC und HID
BoosterPacks

Schnellstart mit dem Texas Instruments MSP-EXP430F5529LP LaunchPad bei Conrad.de
(Platine und Handbuch)


Schnellstart mit dem Texas Instruments MSP-EXP430G2 LaunchPad

conrad_TIEXP430G2_EntwicklungskitDie LaunchPad-Plattform von Texas Instruments stellt, dank übersichtlicher Hardware und gut zu verstehender Software, einen einfachen und schnellen Einstieg in die Programmierung von Mikrocontrollern dar.

Das TI LaunchPad MSP-EXP430G2 unterstützt dabei die 16-Bit-Mikrocontroller MSP430 mit 14 oder 20 Pins. Die Pins sind direkt über Steckleisten nach außen geführt, um eine schnelle Erweiterung zu gewährleisten. Der Mikrocontroller ist auf dem Board nicht fest verdrahtet, sondern kann ausgetauscht werden. Daher kann das MSP-EXP430G2 LaunchPad auch als Flash-Programmer für die unterstützten Prozessoren eingesetzt werden. Nach einem praktischen Einstiegsbeispiel mit der Programmierumgebung Energia wird anhand von sechs Projekten die Nutzung des Boards gezeigt. In den Projekten kommen die hauptsächlichen Elemente der Platine zum Einsatz. Die Beschreibung umfasst sowohl den Hardwareaufbau, als auch die notwendigen Schritte in Energia. Zum Abschluss wird gezeigt, wie der programmierte Mikrocontroller ohne LaunchPad eingesetzt werden kann.

Aus dem Inhalt:
TI LaunchPad MSP-EXP430G2 im Überblick
TI LaunchPad am PC anschließen
Programmierung mit Energia
Hardwareprojekt: Fußgängerampel mit Taster
Hardwareprojekt: LED-Würfel
Hardwareprojekt: LED dimmen (PWM)
Hardwareprojekt: Analoge Eingabe mit Pegelanzeige
Hardwareprojekt: LCD-Display ansteuern
Mikrocontroller MSP-430 ohne TI LaunchPad nutzen
BoosterPacks
Code Composer Studio
Kompatible Mikrocontroller

Schnellstart mit dem Texas Instruments MSP-EXP430G2 LaunchPad bei Conrad.de
(Platine und Handbuch)


Franzis Raspberry Pi Maker Kit

65269-8-raspberrry-pi-maker-kit-cover20 Projekte – 62 Bauteile – Programmierung in Scratch und Python

Der Franzis-Verlag schreibt zum neuen Raspberry Pi Maker Kit:
Sie haben bereits einen Raspberry Pi im Einsatz und vielleicht auch schon ein erstes Elektronik-Projekt umgesetzt? Dann sind Sie hier richtig: Dieses Lernpaket bietet alles, um mehr als nur einfache Projekte umzusetzen: 62 Bauteile sowie ein 160-seitiges Handbuch. Nachdem Sie die 20 detailliert beschriebenen Projekte umgesetzt haben, sind Sie bereit für die Welt der Maker.

Ihr Raspberry Pi kann viel mehr, als Sie dachten: Steuern Sie Ihren Minicomputer mit Löffeln, lassen Sie sich Songs auf dem LCD anzeigen oder bauen Sie Ihre eigene Binäruhr. Dank der grafischen Programmiersprache Scratch klappt das alles in kürzester Zeit. Vorkenntnisse in der Programmierung sind nicht notwendig. Falls für Ihre Ideen die GPIO-Anschlüsse nicht ausreichen, lernen Sie in einem Projekt, wie Sie die Ports erweitern.

Der Raspberry Pi – ein PC im Miniformat

Mit dem speziell angepassten Linux ist der Raspberry Pi (nicht im Paket enthalten) ein Strom sparender, lautloser PC-Ersatz. Seine frei programmierbare GPIO-Schnittstelle macht den Raspberry Pi besonders interessant für Hardwarebastler und die Maker-Szene.

Projekte im Raspberry Pi Maker Kit:

  • LED mit Python ein-/ausschalten
  • Erste Projekte mit Scratch
  • GPIO mit Scratch ansteuern
  • Fußgängerampel mit Python und mit Scratch
  • Spielwürfel mit LEDs
  • Scratch-Katze mit GPIO-Tasten steuern
  • Digitaluhr mit Scratch auf dem LC-Display
  • LC-Display mit Python ansteuern
  • LC-Display im 8-Bit-Modus
  • IP-Adresse des Raspberry Pi anzeigen
  • Laufschrift auf dem LCD
  • Erweiterte Statusanzeige
  • Interaktive Statusanzeige mit Tasten
  • Lauflicht mit dem Portexpander
  • Binäruhr
  • CPU-Lastanzeige mit LEDs am Port-Expander
  • LC-Display am Port-Expander
  • LC-Display für RaspBMC Media Center
  • PiKey PiKey – Spiele mit den Fingern steuern

Die 62 Bauteile im Überblick:

  • 3x Steckplatine
  • 1x LCD (2-zeilig)
  • 1x Port-Expander MCP23017
  • 2x LED blau
  • 2x LED gelb
  • 2x LED grün
  • 2x LED orange
  • 2x LED rot
  • 1x Pfostenverbinder
  • 4x Taster
  • 1x 15 kOhm Potenziometer
  • 4x 10 kOhm Widerstand
  • 4x 1 kOhm Widerstand
  • 10x 220 Ohm Widerstand
  • 1x 560 Ohm Widerstand
  • 6x 22 MOhm Widerstand
  • 12x GPIO-Verbindungskabel
  • 2x ca. 1m isolierte Schaltdraht
  • 2x Krokodilkabe

Franzis Raspberry Pi Maker Kit
Autor: Christian Immler
Franzis Verlag
Handbuch: 160 Seiten komplett in Farbe
ISBN: 978-3-645-65269-8 (amazon.de)

 


 

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