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14 neue Bricklets auf einen Schlag! (Teil 4/4)

Im letzten Teil dieser Reihe stellen wir euch heute diverse Sensorik-Bricklets vor.

Distance US Bricklet

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Das Distance US Bricklet bietet eine günstige Möglichkeit um Entfernungen zu messen. Das Bricklet ist mit einem Ultraschall Sensor ausgestattet, welcher kurze Ultraschallpulse aussendet. Diese werden von Gegenständen, auf die die Pulse treffen, reflektiert. Über die Zeit, die zwischen dem Aussenden und dem Empfangen des Signals vergangen ist, kann dann die Entfernung berechnet werden.

Der Ultraschallsensor hat laut Herstellerangabe eine Sensorkeule von ±15° in der Pulse ausgesendet und empfangen werden. Die maximale Reichweite beträgt 4m. Die ausgegebene Entfernung ist betriebsspannungsabhängig und wird daher als einheitenloser Wert von der API ausgegeben.

Motion Detector Bricklet

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Mit dem Motion Detector Bricklet kann die Bewegung, beziehungsweise die Anwesenheit von Personen oder Tieren, detektiert werden. Dazu detektiert der aufgesteckte Passiv Infrarot Sensor die ausgesendete Wärmestrahlung. Der Sensor ist über zwei Potentiometer konfigurierbar. Wie dieser zu konfigurieren ist und wie das Bricklet verwendet werden kann, ist in der Dokumentation beschrieben.

Moisture Bricklet

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Das Moisture Bricklet kann zum Beispiel in Blumentöpfe gesteckt werden um die Feuchtigkeit der Erde zu messen. Der elektrische Aubau besteht aus zwei vergoldeten Elektroden, die in die Erde gesteckt werden und einen feuchtigkeitsabhängigen Widerstand bilden. Dieser wiederum steuert das Gate eines MOSFETs, so dass dieser feuchtigkeitsabhängig durchgesteuert wird. Somit erhält man eine feuchtigkeitsabhängige Spannungsquelle, deren Spannung vom angeschlossenen Brick gemessen wird. Wir entschuldigen uns bei allen Lesern, die wir bis zu diesem Satz verloren haben ;).

Die vergoldeten Elektroden können mit angelöteten Drähten verlängert werden, so dass auch andere Anwendungen möglich sind. Denkbar wäre zum Beispiel die Feuchtigkeitsmessung in Luftströmungen.

Hall Effect Bricklet

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Mit dem Hall Effect Bricklet kann das Auftreten von magnetischen Feldern gezählt werden. Es kann zum Beispiel ein Magnet in die Nähe des Bricklets geführt werden und der Zähler des Bricklets wird um eins erhöht. Führt man den Magnet wieder weg und anschließend wieder in die Nähe des Bricklets so wird dessen Zähler ein weiteres mal erhöht.

Das Bricklet ist dazu mit einem Sensor bestückt, der ab einer gewissen magnetischen Feldstärke (-35/35 Gauss) deren Anwesenheit detektiert. Fällt die Feldstärke wieder unter -25/25 Gauss, so ist der Sensor bereit eine weitere Annäherung zu detektieren.

Zu den typischen Anwendungsmöglichkeiten des Bricklets gehören magnetische Schalter oder die Geschwindigkeitsmessung von Achsen an denen zuvor ein Magnet befestigt wurde. Zudem verfügen viele moderne Stromzähler über einen Magneten an deren Stromzähler-Scheibe, so dass die Anzahl deren Umdrehungen mit dem Bricklet gemessen werden können.

ENDE, END, FIN, коне́ц

Mit der Vorstellung dieser Bricklets ist die Reihe nun beendet. Wir freuen uns auf eure Projekte! In Zukunft folgen natürlich weitere Bricks und Bricklets, die das Baukastensystem weiter ausbauen. Also bleibt gespannt!

14 neue Bricklets auf einen Schlag! (Teil 3/4)

Heute stellen wir euch die nächste Gruppe von Bricklets vor. Bei diesen handelt es sich um Bricklets die im weitesten Sinne für Human-Input Anwendungen genutzt werden können:

Dual Button Bricklet

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Das Dual Button Bricklet ist mit zwei Tastern ausgestattet, in denen jeweils eine blaue LED verbaut ist. Die Taster haben einen Abstand von 25mm zueinander, wobei das Bricklet so gestaltet wurde, dass eine 25mm Matrix aus Tastern mittels mehrerer Dual Button Bricklets aufgebaut werden kann. Die API ermöglicht es auf Tastendrücke zu reagieren und die LEDs einzeln zu setzen. Es kann aber auch ein “Auto Toggle” aktiviert werden, so dass die LEDs automatisch bei jedem Tastendruck an- bzw. ausgeschaltet werden.

Die möglichen Anwendungsbereiche des Dual Button Bricklets sind sehr vielfältig und es kann überall da verwendet werden wo auf Tasteneingaben reagiert werden soll (z.B. bei Spielen, der Haussteuerung oder in der Robotik). Die blauen LEDs vermitteln den Tastern gerade im Dunkeln eine sehr schöne Optik.

Rotary Encoder Bricklet

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Das Rotary Encoder Bricklet ist mit einem Inkrementalgeber ausgestattet wie man ihn vielleicht als Lautstärkeregler von Stereoanlagen kennt. Dieser besitzt keinen Anschlag und kann beliebig oft gedreht werden. Jede vollständige Umdrehung verursacht 24 Ticks (15° Auflösung) die vom Bricklet gezählt werden. Der Encoder ist zusätzlich noch mit einem Taster ausgestattet, so dass Nutzereingaben per Tastendruck realisiert werden können.

Die API des Rotary Encoder Bricklets ermöglicht es den Zähler des Bricklets auszulesen, der je nach Drehrichtung sowohl positiv als auch negativ sein kann. Der Tastendruck kann ebenfalls abgefragt werden und mittels Callbacks kann auf alle Zustände dynamisch reagiert werden.

Multi Touch Bricklet

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Mit dem Multi Touch Bricklet können bis zu zwölf Touch Sensoren parallel ausgelesen werden. Diese beruhen auf dem Prinzip eines kapazitiven Näherungsschalters und können vom Nutzer selbst gestaltet werden. Im einfachsten Fall reicht ein Stück Alufolie als Elektrode aus, um einen Touch Sensor zu realisieren. Die kapazitive Touch Technologie ermöglicht es, einen Schaltvorgang auszulösen, ohne dass die eigentliche Elektrode mit der Hand berührt werden muss. Ein Schalten aus der “Ferne” oder ein Verbauen der Elektrode unter anderem Material ist somit möglich (verdeckte Anbringung).

Nutzer können somit ihre eigenen Bedienelemente entwerfen. Wer immer schon mal das Steuer auf dem Raumschiff Enterprise übernehmen wollte, kann also jetzt dessen Brücke zu Hause nachbauen ;)

Im Shop bieten wir selbstklebende Alufolie an, aus der eigene Elektroden einfach aufgebaut werden können. Oftmals angebotene aluminiumbedampfte Folie funktioniert aufgrund der mangelnden Leitfähigkeit dagegen nicht. Ebenfalls lassen sich vorgefertigte Pads im Shop finden (”Elektroden”), die einfach an das Bricklet angeschlossen werden können ohne das eigene Elektroden hergestellt werden müssen. Ein einzelnes Button Pad, ein Slider Pad, ein Key Pad 3x4 und ein Cursor Pad lassen sich hier finden.

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Die API des Bricklets bietet die Möglichkeit per Callback auf Nutzereingaben zu reagieren. Über ein Proximity Bit können auch weiter entfernte Annäherungen detektiert werden.

Remote Switch Bricklet

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Das Remote Switch Bricklet ist mit einem leistungsfähigen 433MHz Transceiver ausgestattet und kann dazu benutzt werden typische Funkfernbedienungs-Steckdosen oder -Dimmer zu steuern. Ein Hacken von Fernbedienungen, um Funksteckdosen mit dem Tinkerforge Baukastensystem zu steuern, ist somit nicht mehr notwendig. Unterstützt werden Funksteckdosen und -Dimmer die mit einem PT2262 oder HX2262 IC ausgestattet sind. Dies ist bei den meisten niedrigpreisigen Systemen der Fall, die man aus Baumärkten o.ä. kennt. Die Dokumentation liste eine Vielzahl solcher Geräte auf.

Um eine Funksteckdose oder -Dimmer zu steuern, muss nur deren Housecode und deren Receivercode konfiguriert werden. Wie dies funktioniert ist in der Dokumentation beschrieben. Über die API lassen sich diese Codes setzen und die Steckdosen schalten/dimmen.

Da der eingesetzte Transceiver sehr viele Modulationsarten unterstützt, spricht nichts gegen die Unterstützung weiterer 433MHz Geräte. Zu den möglichen Kandidaten gehören externe Temperatursensoren (wie man sie von Wetterstationen kennt) oder Geräte aus Hausautomatisierungssystemen. Aus diesem Grund ist das Bricklet mit “Remote Bricklet” beschriftet. Die Benennung “Remote Switch Bricklet” bezeichnet die Firmware für das Remote Bricklet, über die man Steckdosen und Dimmer ansteuern kann. Somit können mehrere Firmwares für das Remote Bricklet angeboten werden und vom Kunden auch vorgeflasht gekauft werden. Falls jemand C auf Mikrocontroller programmieren kann und uns bei der Unterstützung von weiteren Geräten helfen möchte: Meldet euch! Einen genauen Zeitplan für die Unterstützung weiterer Geräte gibt es noch nicht. Es ist auch noch nicht geplant was als nächstes folgen könnte.

Tilt Bricklet

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Das Tilt Bricklet ist mit einem einfach aufgebauten Neigungssensor ausgestattet. Dieser besteht im wesentlichen aus zwei Metallkugeln die sich in einer Röhre bewegen können.

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Wie in der obigen Illustration dargestellt, können die Zustände: Offen (Open), Geschlossen (Closed) und auch der Zustand vibrierend (wenn schnell zwischen Offen und Geschlossen gewechselt wird) erkannt werden. Diese Zustände sind per API abrufbar und mittels Callbacks kann auf eine Zustandsänderung reagiert werden.

Das Tilt Bricklet kann zum Beispiel als Lagesensoren verwendet werden.

Wie es morgen weiter geht…

Im letzten Teil, der morgen veröffentlicht wird, stellen wir euch diverse Sensorik Bricklets vor. Seid gespannt.

14 neue Bricklets auf einen Schlag! (Teil 2/4)

Wie gestern angekündigt möchten wir euch heute die erste Gruppe der neuen Bricklets vorstellen. Bei dem Segment 4x7, LED Strip, Piezo Speaker und dem Sound Intensity Bricklet handelt es sich um Bricklets für audio-visuelle Anwendungen.

Segment Display 4x7 Bricklet

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Das Segment Display 4x7 Bricklet ist mit vier 7-Segment Anzeigen ausgestattet. Diese sind in einem 40x13mm großen, gemeinsamen Gehäuse untergebracht, in dem auch ein schaltbarer Doppelpunkt untergebracht ist. Die Segmente leuchten rot und ihre Helligkeit kann über die API eingestellt werden. Neben der Möglichkeit jedes Segment (und den Doppelpunkt) einzeln anzusteuern bietet die API auch einen vorprogrammierten Counter der bezüglich seines Start- und Endwertes, des Inkrements und der Geschwindigkeit konfigurierbar ist.

Angewendet werden kann das Bricklet für nummerische Anzeigen im Retro-Look ;)

LED Strip Bricklet

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Das LED Strip Bricklet bietet die Möglichkeit RGB LED Streifen oder auch LED Pixel anzusteuern die über eine 4-Signal Schnittstelle (Bus) verfügen (Versorgungsspannung, Masse, Daten, Takt). Dazu ist das Modul mit einem Treiber ausgestattet, der die Daten- und Takt-Leitung mit der eingespeisten Versorgungsspannung betreibt. Typische LED Streifen oder auch LED Pixel mit einer 4-Signal-Schnittstelle werden mit einer Versorgungsspannung von 5V betrieben, so dass deren Bus ebenfalls mit 5V betrieben wird. Dies übernimmt das Bricklet und wandelt die 3,3V der Mikrocontrollersignale in 5V Signale.

Für die genannten 5V LED Streifen und Pixel gibt es verschiedene Treiber, die wiederum verschiedene Protokolle sprechen. Ein Standard-IC in diesem Bereich ist ein Chip namens WS2801. Die aktuelle Firmware für das LED Strip Bricklet unterstützt zur Zeit nur diesen Treiber. Es ist aber geplant in Zukunft weitere Treibertypen zu unterstützen.

Die API des LED Strip Bricklets kann angeschlossene RGB LED Streifen oder Pixel mit bis zu 100Hz ansteuern. Es können bis zu 320 RGB LEDs (960 einzelne LEDs) angesteuert werden, sofern nicht alle Bricklet Ports benutzt werden. Dazu unterstützt die API den Programmieren mittels eines FrameRendered Callbacks bei der Programmierung komplexer Sequenzen. Dieser wird ausgelöst sobald alle LEDs ihren neuen Wert erhalten haben und somit das nächste Frame dargestellt werden kann. Wie der Bus des WS2801 funktioniert, wie LED Streifen und LED Pixel angeschlossen werden und was es mit der 320 RGB LED Begrenzung zu tun hat, wird in der Dokumentation des LED Strip Bricklets erläutert.

Die möglichen Anwendungen für das LED Strip Bricklet sind sehr vielfältig. Von der indirekten Wohnzimmerbeleuchtung, die in ihrer Farbe und Helligkeit einstellbar ist und je nach Lust und Laune auch Lauflichter oder Regenbogensequenzen anzeigen, bis zu großen Leinwänden mit RGB Pixeln ist alles möglich. In 1-2 Wochen soll es auch passende 5V Netzteile im Shop geben. Diese befinden sich zur Zeit noch in der Produktion und wir warten auf deren Lieferung.

Piezo Speaker Bricklet

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Das Piezo Speaker Bricklet ist der Nachfolger des Piezo Buzzer Bricklets und ermöglicht eine einstellbare Tonhöhe (585Hz bis 7100Hz). Die API bietet, mittels der “beep” Funktion, die Möglichkeit einen Beep mit einstellbarer Tonhöhe und Tondauer auszulösen. Dazu bietet die API die direkte Möglichkeit Morsecode auszugeben. Callbacks unterstützen den Programmierer bei dem spielen von ganzen Ton- oder Morsesequenzen indem diese das Ende einen Tons oder Zeichens anzeigen und somit der nächste Ton (oder Zeichen) ausgegeben werden kann.

Sound Intensity Bricklet

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Das nächste Bricklet aus der Reihe “Audio” ist das Sound Intensity Bricklet dieses bietet die Möglichkeit Lautstärke zu messen. Diese wird als einheitenlose Zahl ausgegeben. Auf dem Bricklet befindet sich ein hochempfindlicher Verstärker, der die eingehende Signale von dem Elektretmikrofon an das angeschlossene Brick weiterleitet. Dort wird die Lautstärke mit einer Auflösung von 12Bit gemessen.

Die Anwendungsmöglichkeiten des Sound Intensity Bricklets reichen von Klatschschaltern bis zur Einbruchs-/Bewegungsdetektion.

Wie es morgen weiter geht…

Morgen stellen wir euch die nächsten Bricklets vor. Diese können im weitesten Sinne für Human-Input Anwendungen dienen.

14 neue Bricklets auf einen Schlag! (Teil 1/4)

Im Blogpost vom 19.11. haben wir darüber berichtet, dass es bald 14 neue Bricklets auf einen Schlag geben wird. Nachdem es schon einige Spekulationen gab, um welche Bricklets es sich handeln könnte, freuen wir uns das Geheimnis heute lüften zu können.

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Die neuen Bricklets sind ab heute im Shop! Bis zum 2. Advent (08.12.2013) bieten wir diese ermäßigt an. Im einzelnen handelt es sich dabei um folgende Bricklets:

In den nächsten 3 Tagen stellen wir euch diese jeweils kurz vor und geben einen Ausblick auf den nächsten Tag. Morgen beginnen wir mit dem Segment Display 4x7 Bricklet, LED Strip Bricklet, Piezo Speaker Bricklet und dem Sound Intensity Bricklet. Seid also gespannt!

Ethernet Extension jetzt auch ohne PoE erhältlich

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Vor knapp einem halben Jahr haben wir die Ethernet Extension nach längerer Entwicklungszeit veröffentlicht (siehe Blogeintrag). Sie zählt zu den am meisten verwendeten Extensions und wird zum Beispiel im erfolgreichen Starterkit: Serverraum-Überwachung genutzt um Tinkerforge-Komponenten von überall in der Welt zu steuern.

Insbesondere die Möglichkeit, die Komponenten direkt per Power over Ethernet (PoE) zu versorgen, ist für viele Kunden interessant. Die dazu erforderliche Stromversorgungsschaltung ist aber recht komplex und nimmt einen Großteil der Platinenfläche in Anspruch. Dies macht sich natürlich auch in den Kosten bemerkbar. Aus diesem Grund bieten wir ab jetzt auch eine Version ohne PoE an. Hierbei wurde der PoE Teil einfach nicht bestückt.

Die Ethernet Extension (ohne PoE) ist für 39,99€ im Shop erhältlich.