Thema: Elektronik

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

AlphaClock – alt trifft neu

AlphaClock ist die Kurzform von „alphanumeric clock“, da die eingesetzten Displays auch Text anzeigen können.

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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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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Schieberegister

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.

Eine Lösung sind Schieberegister. Mehr dazu in meinem Artikel über den 74HC595.

Mein kleines „Elektronik-Labor“

Vor einiger Zeit habe ich mein Interesse für Elektronik wiederentdeckt und kürzlich mein erstes Projekt umgesetzt. Dieses Projekt ist noch an dem Tisch entstanden, wo mein PC steht. Das ist allerdings kein optimaler Ort, um Platinen zu löten oder Entwürfe mit Breadboards zu erstellen – die nötigen Teile dazu und Werkzeug wie Lötkolben, Multimeter etc. muss ich dazu jedesmal aus der Schublade holen und danach wieder aufräumen.

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HDSP-211x für Raspberry Pi

Auf der Projektseite zu Verwendung von LED-Matrix-Displays vom Typ HDSP-212x habe ich auch einen Beispielaufbau mit einem Raspberry Pi gezeigt. Nachdem ich von den Displays noch einige habe, möchte ich daraus eine richtige Anzeige im Gehäuse bauen.

Das Ganze von Hand auf einer Lochrasterplatine zu verlöten wäre theoretisch möglich, ist aber fehleranfällig und am Ende hat man nur ein Exemplar. Mittlerweile gibt es dafür eine bessere Lösung: man entwirft eine Platine mit einem Programm wie KiCad und lässt sich diese für vergleichsweise wenig Geld als Kleinserie produzieren.

Mein erster Entwurf für eine Platine, auf der vier HDSP-211x nebeneinaner positioniert werden, sieht schon vielversprechend aus:

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Ansteuerung eines HDSP-2112

„Ich habe Feuer gemacht!“

Das HDSP-2112 ist ein Modul mit einem LED-Matrix-Display, das 8 Zeichen mit je 5×7 LEDs anzeigt. Aufgrund des hohen Strombedarfs von über 2 Watt eignet sich so ein Display nicht für mobile Geräte. Die Betriebsspannung berägt 5 Volt und die Ansteuerung erfolgt mit einem 8 Bit breiten Datenbus und 5 Bit breiten Adressbus.

Ich habe bereits 2013 das erste Mal damit experimentiert, das Thema dann aber aus den Augen verloren, ohne je einen funktionsfähigen Aufbau zu haben.

Diesmal war ich beharrlicher – und es hat funktioniert :-).

HDSP2112, Test mit Raspberry Pi

Mehr dazu mit umfangreicher Dokumentation auf der Projektseite.