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Hardware-Projekte

 

Wir beschäftigen uns auch mit diverser Rechnerhardware, insbesondere um die Arduino- und Raspberry PI Klasse. Wir möchten Ihnen an dieser Stelle in loser Folge unsere Aktivitäten im Bereich Hardware vorstellen. Natürlich ohne Anspruch auf Vollständigkeit.

 

Ein Arduino-Projekt:

Am LPD 2016.2 vorgestellt: Ein Arduino mit USB-Anschluss für die Spannungsversorgung und Programmierung des Ein-Chip-Computers. Als Test- Applikation war ein Morseprogramm installiert, welches die Besucher über eine entsprechend blinkende LED begrüßte. Zumindest die anwesenden Funkamateure waren in der Lage, diese Botschaft zu lesen.

Dieser hier gezeigte Arduino kann man im FabLab Nbg. für 10€ als Bausatz käuflich erwerben (ohne USB-Adapter und Kabel).

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Nun einige Beispiele zum Raspberry PI:

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Diese Kamera im Baustrahler bestand Ende 2015 aus
einem Raspberry Pi, einem Kameramodul sowie einem
internen Netzteil.
Zum LPD 2016.1 wurde das Gehäuse mit einer WLAN-Antenne ergänzt.
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Auch zum LPD 2016.2 entwickelte sich die Kamera zum "Stammgast". Hier lässt sich schön demonstrieren, wie mit relativ wenig Aufwand sich beachtliche Ergebnisse erzielen lassen. Das aufgenommene Bild wurde über einen Beamer unseren interessierten Gästen in einer Ecke des Veranstaltungsraumes gezeigt.

 

 

Hier nun ein Beispiel eines Raspberry PI Typ 2 B und einem aufgesteckten 5-Zoll Touch-Display:

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Dieses Touch-Display ist vom Typ "5inch HDMI LCD V2" und wird mit dem Raspberry 2B  mit der Pfostenleiste sowie über einen HDMI-Adapter angeschlossen. Die Spannungs- versorgung übernimmt der Raspberry. Beziehen kann man dieses Display über z.B. Conrad. Bei Youtube gibt es Erklärungen, wie man dieses mit einem Treiber versorgt und das Touchpad kalibriert. Alles in Allem keine große Sache. 
RasPI unter Raspbian "Whezzy":
 
Unter Raspbian "Whezzy" meldet sich der RasPI beim Bootvorgang über das Display wie rechts gezeigt. Die Auflösung beträgt 800x480 Punkte und ist ganz ordentlich. Die Bohrungen der Gewindebolzen liegen im Abstand von 85 mm und 115 mm auseinander. Auf der Rückseite des Displays befindet sich ein kleiner Schiebeschalter, mit dem man die Hintergrundbeleuchtung abschalten kann.
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Links unten erkennt man den RasPI 2B mit seinen 4 USB- Anschlüssen, wobei der obere mit einem WLAN-Modul und der untere mit einem Adapter mit der Funktastatur und Maus belegt ist. Die anderen beiden USB-Ports auf der rechten Seite sind noch frei und werden temporär für USB- Speichersticks benötigt. Links befindet sich der RJ45 Netzwerk Anschluss. Der dem Display beigelegte Taststift kennt man von den Tablets her und ist für die Anzeigeeinheit voll ausreichend. 
Die Auflösung ist wie bereits erwähnt ganz ordentlich. Der Umgang mit dem Touchpad erfordert zwar etwas Übung, funktioniert aber gut. Über den Kommandozeilen-Player "omxplayer" lassen sich auch mp4- Videos abspielen. Für den Sound können Ohrhörer an die 3,5mm Klinke des RasPI angeschlossen werden.
 
Durch die Erweiterung des RasPI mit diesem Touch-Display erhält man einen Kleinrechner, der nach entsprechender Konfiguration auch über die Touch-Funktion bedienbar und mit einer Powerbank zudem auch mobil ist. Natürlich lässt sich diese Kombination auch mit Tastatur und Maus steuern.
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RasPI unter Yocto-Linux:
 
Unter Yocto-Linux meldet sich der RasPI sehr spartanisch. Der Name Yocto leitet sich von der kleinsten SI-Einheit ab und darunter versteht man einen Exponenten von 10^-24. Das Linux-Yocto-Projekt versteht sich somit als kleinstmögliche Linux-Distribution. Es wird für verschiedene Linux-Varianten, unterschiedliche Plattformen und hauptsächlich für Embedded-Systeme verwendet. In diesen Umgebungen wird normalerweise kein Display oder gar eine Tastatur benötigt und die Applikationen funktionieren dort autark. Weiterhin sind die Systeme auf die notwendigsten Funktionen abgespeckt und laufen auf der Zielhardware im Normalfall im 24/7 Betrieb. Zu z.b. Übungszwecken für Yocto-Linux kann ebenfalls ein RasPI gute Dienste leisten, ist er doch auch ein "eingebettetes" System.  
Unter Yocto-Linux wurde hier noch der Midnight-Commander (MC) nachinstalliert, auch das WLAN-Modul wurde nach- träglich eingebunden und über WPA2 aktiviert. Hier im MC kann man den vereinfachten Verzeichnisbaum von Yocto-Linux Basic im linken Fenster erkennen. Man beachte, dass der gesamte Speicherraum für dieses minimalistische Linux nur 271MB groß ist.
 
Für das Schnittstellen-Interface der Serie "IoT 2000" von Siemens wird das Yocto-Linux in einer hierfür angepassten Form industriell angewendet.
 
Weitere Infos zum Yocto-Projekt finden Sie unter:
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 IOT2000 von Siemens Links als Beispiel das IoT2040 Gateway von Siemens für Hut- schienenmontage, Yocto-Betriebssystem und Erweiterungs- möglichkeit für Arduino Zusatzbaugruppen (Shields).   

 

Nun die letzte Ausbaustufe mit RasPI 3B, Raspbian "Jessie" und Selbstbau Acrylglas-"Gehäuse":

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Vorderseite Rückseite
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RasPI 3B mit Raspbian "Jessie" oder Raspbian "Stretch".

Die Vorlage für den Frontrahmen und die Rückseite wurde unter "InkScape" erstellt und dann durch einen Laser-Schneider ausgeschnitten. Das Gerät wurde anschließend zusammen- montiert.
 
Unter "Jessie" und RasPI 3 lässt es sich damit relativ flott arbeiten. Mit Touchpad und Softwaretastatur kann man den Mini-PC mit dem Stift gut bedienen. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, eine Funktastatur mit Maus anzuschließen. Dann kann man ganz normal wie mit einem Notebook arbeiten. Mit einem Powerpack ist dieser Mini-PC ideal für unterwegs auf Reisen.
 

 Benötigte Materialien und Bezugsquellen für den Nachbau des Mini-PCs:

  • Mini-Rechner Raspberry PI 3B : Conrad-Electronic
  • 5'' Touchscreen Display 800x480 RB-LCD-5 : Conrad-Electronic
  • 32GB micro-SD Karte, max. Class 6 für Smartphone : Conrad-Electronic
  • 5V-Steckernetzteil mind. 2A und/oder Powerpack : Conrad-Electronic
  • Kleinteile (Schrauben, Muttern, U-Scheiben) : z.B. Baumarkt BayWa

Weitere Infos und Software für den Raspberry PI 2B + 3B und das hier vorgestellte 5-Zoll Display (ohne Gewähr):

  • Raspbian „Jessie“, Image Download von www.raspberrypi.org/downloads
  • "Jessie": passender Treiber (Display) für RPI 2B + 3B (Stand 02.01.2017)
  • "Stretch": passender Treiber (Display) für RPI 2B + 3B (Stand 30.09.2017)
  • Installations-Video  Display (hieran orientieren), Quelle: www.youtube.de
  • Manual  Display (nur zur allgemeinen Info)
  • WebSeite Display (Hersteller)
  • 5-Zoll-Acryl-Gehäuse mit Ständer. SVG-Datei, mit Hinweis auf www.lug-noris.de auch kommerziell frei verwendbar (Achtung:Scharfe Kanten! Kein Spielzeug! Für den Lasercutter Zing angepasst).
  • Unter "Jessie" gibt es einen unschönen lila Rand links am 5-Zoll Display. Wir haben da folgende Abhilfe (ohne Gewähr) zur Hand.

 (Treiber wird für den Touchscreen benötigt) 

 

Für den Mini-PC gibt es auch einen einfachen Ständer zum Zusammenstecken:

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Eine weitere Anwendung des Raspberry PI:

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Hier wurde der Kleinrechner mit der dazu passenden Kamera über ein Plastikgehäuse in einem Buchrücken plaziert. Dort dient er als Überwachungskamera.

 

 

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