Thema: Elektronik

Erfahrungen und praktische Tips zu elektronischen Schaltungen, Raspberry Pi und Arduino

LED-Display HDSP-2000

Unter der Bezeichnung „HDSP-2000“ werden verschiedene Varianten von LED-Matrix-Displays bezeichnet, die von Hewlett Hackard entwickelt und später auch in einer Variante von Siemens angeboten wurden. Allen gemeinsam ist, dass sie vier Zeichen mit einer Matrix von je 5×7 Zeichen mit einer Höhe von 3,7 mm darstellen und ein DIL-12-Gehäuse verwenden. Mehrere Displays können auch nebeneinander angeordnet werden, um längere Textzeilen zu bilden.

HDSP 2000, Varianten mit Keramikträger

Die ersten Displays mit roten LEDs wurden 1976 in Geräten, wie dem HP 9825A eingesetzt. Später gab es auch weitere Varianten mit gelben und grünen LEDs. Eine Besonderheit ist die aufwendige Konstruktion mit Keramikräger und Glasabdeckung, die der roten Variante eingefärbt wurde, um einen höheren Kontrast zu erreichen.

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Hantek DSO2D15 Speicheroszilloskop

Bereits im Sommer 2021 habe ich mir für meine Elektronik-Werkstatt ein digitales Speicheroszilloskop (DSO) angeschafft – ein Hantek DSO2D15. Dieses Modell ist aus der DSO2000-Reihe und bietet zwei Kanäle mit 150 MHz sowie einen integrierten Signalgenerator mit bis zu 25 MHz. Daneben gibt es noch Varianten mit 100 MHz (DSO2D10) und ohne Signalgenerator (DSO2C10 und DSO2C15). Nachdem ich es nun schon über ein Jahr nutze, Zeit für einen Erfahrungsbericht.

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IKEA Vindriktning mit Tasmota und SCD30

Vor kurzem habe ich über meine ersten Erfahrungen mit Home Assistant berichtet. Anlass dafür war, dass ich die Daten eines entsprechend umgebauten Luftqualitätssensors IKEA Vindriktning erfassen wollte. Als Basis für die Erweiterung des Sensors dient die alternative Firmware Tasmota, die man auf ESP8266- oder ESP32-basierten Microcontrollern einsetzen kann. Zusätzlich verwende ich mittlerweile den SCD30 von Sensirion für die Messung der CO2-Konzentration in der Raumluft, der relativen Luftfeuchtigkeit und der Temperatur.

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M-Tester

Unter dem Namen „M-Tester“ wird eine ganze Reihe von Geräten angeboten, die elektronische Komponenten, wie Transistoren, Dioden, Widerstände, Kondensatoren usw. automatisch erkennen und bezüglich ihrer Eigenschaften testen können. Daher auch der Name: „M-Tester“ ist die Abkürzung für „Multi-function Tester“.

Alle Produkte dieser Art gehen zurück auf den Artikel „AVR Transistortester“ bei mikrocontroller.net, der erstmals etwa im Jahr 2012 einen Transistortester auf Basis eines ATmega und einem LCD mit 2×16 Zeichen beschreibt. Die aktuellste Variante dieser Geräte, wie der „M-Tester T7“ oder „M-Tester TC1“, bietet ein Farb-Display mit grafischer Anzeige der Komponenten und einen Infrarot-Sensor, mit dem auch die Funktion von Fernbedienungen überprüft werden kann.

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Port-Expander MCP23017

Wenn man viele I/O-Ports mit einem Microcontroller ansteuern möchte, kann man Schieberegister verwenden, wie das 74HC595. Diese Lösung ist relativ günstig, erfordert aber mindestens drei Leitungen zur Ansteuerung und funktioniert nur in eine Richtung. Will man auch Daten einlesen, ist ein anderer Baustein wie der 74HC165 erforderlich und damit weitere Leitungen, wenn das parallel erfolgen soll.

Eine deutlich flexiblere Lösung ist der Port-Expander MCP23017. Dieser Chip wird über I2C angesteuert und bietet 16 Ports, die einzeln als Ein- oder Ausgang konfiguriert werden können.

Es gibt auch die Variante  MCP23008 mit weniger Ports und die Variante MCP23S17 mit SPI-Schnittstelle statt I2C.

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AlphaClock – alt trifft neu

AlphaClock ist die Kurzform von „alphanumeric clock“, da die eingesetzten Displays auch Text anzeigen können. Das folgende Video wurde mit der ersten Version der Firmware gemacht.

Vor einiger Zeit habe ich angefangen, mich mit dem Thema „Microcontroller“ zu beschäftigen. Die ersten Versuche waren mit einem Arduino Micro, mit dem ich u.A. auch alte LED-Displays ausprobiert habe, wie das HDSP-2116 oder DL-2416.

Ein Vorteil des Arduino Micro ist, dass er direkt auf ein Breadboard gesteckt werden kann und über einen Micro-USB-Anschluss für Datenübertragung und Stromversorgung verfügt. Allerdings kenne ich vom LCD2USB auch den ATmega im DIP-Gehäuse. Dieser Controller benötigt für den Betrieb mit externem Takt lediglich einen Quarz und zwei Kondensatoren.

Meine Idee war, einen ATmega328P mit zwei DL-2416 von 1987 und einem DS3231-Uhrenmodul zu  kombinieren. Das Ganze war für mich auch ein Lernprojekt, um die Entwicklungsumgebung in Form von Visual Studio Code mit PlatformIO kennenzulernen wie auch die Funktionsweise des Microcontrollers bezüglich Interruptsteuerung und PWM.

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Arduino Uno Clone mit WiFi

Vom Arduino Uno existieren zahlreiche Nachbauten, teilweise auch mit abweichendem Aufbau. Gemeinsam ist den meisten Nachbauten, dass sie statt einem eigenen Controller für die USB-Verbindung einen USB-TTL-Konverter CH340 nutzen. Die Verbindung zur Arduino IDE erfolgt aber auf die gleiche Weise über eine serielle Schnittstelle und der dafür nötige Bootloader des Arduino Uno funktioniert auch mit diesen Boards und ist in der Regel auch schon vorhanden.

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Schieberegister 74HC595

Wenn man mit Microcontrollern wie dem ATmega328 (Arduino Uno) oder ESP8266 (Wemos D1 mini) arbeitet und viele Leitungen gleichzeitig ansteuern möchte, ergibt sich mitunter das Problem, dass nicht genügend Ausgänge zur Verfügung stehen.

Beispiel: Um ein HD44780-kompatibles LCD anzusteuern sind mindestens 6 Leitungen erforderlich, wenn man es im 4-Bit-Modus betreibt. Bei einem Wemos D1 mini stehen aber nur 11 Ausgänge zur Verfügung bzw. 9, wenn man die seriellen Datenleitungen nutzen will. Nutzt man 6 Leitungen nur für das Display, stehen nur noch 5 oder 3 Leitungen für andere Zwecke zur Verfügung. Das kann im Einzelfall immer noch ausreichend sein – aber wenn man auch noch Sensoren oder Tasten zur Steuerung verbinden will, kann das zu wenig sein.

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Hakko FX-888D

Im August 2021 habe ich mir eine Hakko FX-888D Lötstation angeschafft. Hakko ist schon seit Jahrzehnten in diesem Bereich aktiv und die Produkte gelten als hochwertig und langlebig. Die Bedienung ist zwar gewöhnungsbedürftig, aber die eingestellte Temperatur wird nach dem Einschalten sehr schnell erreicht und gut gehalten.

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