PicoPro: Unterschied zwischen den Versionen
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Version vom 7. November 2023, 10:30 Uhr
PicoTalk
Nächster PicoTalk
- Montag 06.11.2023, 19.00 Uhr
- Montag 11.12.2023, 19.00 Uhr
- Montag 08.01.2024, 19.00 Uhr
- Montag 05.02.2024, 19.00 Uhr
Neuigkeiten
https://www.raspberrypi.com/news/raspberry-pi-5-magazine-specials-the-magpi-134-and-hackspace-71/
https://www.berrybase.de/raspberry-pi-5-4gb-ram
PicoBellos
- PicoBello-01: Einführung 1: in den Pico, die Programmierumgebung Thonny und die Programmiersprache MicroPython anhand von einfachen Programm-Beispielen; abschließend erste externe Steuerung einer LED. Zu Hause kann (muss aber nicht) weiterge“arbeitet“ werden.
- PicoBello-02: Einführung 2: wir verwenden den internen Temperatursensor des Picos, bauen eine Ampel und einen Morsecodegenerator.
- PicoBello-03: Sensor A: wir schließen ein zweizeiliges Display an den Raspberry Pi Pico an und verwenden es als Anzeige und zur Datenausgabe. Außerdem bauen wir ein digitales Thermometer und einen Bewegungsmelder.
- PicoBello-04: Sensor B: besondere Highlights sind das Messen von Abstand, Licht und Lautstärke und natürlich das Kalibrieren der Sensoren. Nach diesem Online-Workshop haben wir einen Abstandmesser, Dämmerungsschalter und Klatschschalter gebaut.
- PicoBello-05: Pico W als Client: wir stellen mit dem Pico W eine WLAN-Verbindung her und nutzen ihn als Web-Client. Dabei wird der Pico u.a. Onboard-Temperatursensor Werte per E-Mail senden und Wetterdaten vom Deutschen Wetterdienst abrufen.
- PicoBello-06: Pico W als Server: nun dient der Pico W mit WLAN-Verbindung als Web-Server. Vom Pico können per Browser Inhalte abgerufen werden z.B. Sensordaten, aber auch Aktivitäten ausgelöst werden, wie z.B. Onboard-LED schalten.
- PicoBello-07: Smart Home Basis: jetzt steigen wir in die Smart Home Welt ein mittels MQTT-Protokoll: ein Raspberry Pi als MQTT-Broker und je zwei Pico W als MQTT-Publisher und MQTT-Subsriber, gesteuert über Node-RED; und als besonderes Extra: weltweiter Zugriff per VPN.
- PicoBello-08: Node-RED Vertiefung: wir lernen die 20 wichtigsten Node-RED-Knoten kennen, und wie sie für Raspi-Anwendungen im Smart Home Bereich genutzt werden können; zu jedem Knoten gibt es Muster-Beispiele zur eigenen Anpassung und Verwendung.
- PicoBello-09: Ein- und Ausgabesteuerung: wir lernen verschiedene Möglichkeiten kennen, wie die Umwelt mit dem Pico (Eingabe) und der Pico mit seiner Umgebung (Ausgabe) kommuniziert; Eingabe: u.a. Taster, Joystick, Rotary Decoder per Interrupt, LDR, Hall-Dekoder, Sensoren, ADC; Ausgabe: u.a. LEDs, LCD-Anzeigen, Relais, Summer, Servo, MP3-Player, Neopixel.
- PicoBello-10: Fern-Einsatz mit LoRa: LoRaWAN und The Things Network (TTN); Einsatz und Test mit einem LoRa-Modul und dem Datenaustausch mit dem TTN-LoRaWAN.
nächste PicoBellos
- ElectronicStarter: Donnerstag 02.11.2023, 19.00 Uhr
- PicoBello-01: Montag 15.01.2024, 17.00 Uhr
- PicoBello-02: Dienstag 05.12.2023, 18.00 Uhr
- PicoBello-03: Dienstag 16.01.2024, 17.00 Uhr
- PicoBello-04: Dienstag 16.01.2024, 19.30 Uhr
- PicoBello-05: Samstag 09.12.2023, 09.00 Uhr
- PicoBello-06: Montag 04.12.2023, 18.00 Uhr
- PicoBello-07: Donnerstag 07.12.2023, 18.00 Uhr
- PicoBello-08: Dienstag 23.01.2024, 19.30 Uhr
Projekt-Ideen
- Würfel
- Ampel
- Abstands-Messung
- Vortrags-Timer
- Meeting-Kosten-Rechner
- Lauflicht mit Neopixel
- Regen-Annäherung
- Pointer-Training
Vorschläge für Nachwuchs
- Eier-Uhr
- Kühlschrank-Temperaturüberwachung
- Temperatur-Logger
- Geschwindigkeits-Messer
- Reaktionsspiel
- Zutrittskontrolle
- Briefkasten-Melder
Offene Punkte, Fragen, Bemerkungen
weitere Infos, Links
Maker Faire Sindelfingen 2023
am 21.10.2023, in den Gebäuden E und F der Gottlieb-Daimler-Schule 2 (GDS2) in Sindelfingen;
Navi: Böblinger Straße 73, 71065 Sindelfingen;
Heinz Ulmer und Volker Rose
https://www.maker-faire-sindelfingen.de/
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NEU im Elektronik-Kompendium
Individuelles Elektronik-Set erstellen:
https://www.elektronik-kompendium.de/shop/bom
Maker Faire Ruhr 16.-17.03.2024
https://www.makerfaire-ruhr.com/
Maker Faire Hannover 17.-18.08.2024
https://maker-faire.de/hannover/
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PicoPro-Konzept
Dies ist ein Wiki zur Beschreibung von Pico-Projekten, welche Teilnehmer von PicoBello-Workshops seitens VDI und Elektronik-Kompendium.de veröffentlichen, damit interessierte Pico-Freunde Ideen, Anregungen und Programmcode übernehmen und für eigene Projekte anpassen können.
- Die Autoren bestätigen ausdrücklich, dass sie die Rechte an den Inhalten besitzen.
- Die Weiternutzung durch Dritte ist ausschließlich für wissenschaftliche oder private Zwecke erlaubt.
- Jede kommerzielle Nutzung bedarf des Einverständnisses des jeweiligen Autors.
- Patrick Schnabel und Dieter Carbon danken den Autoren sehr herzlich, dass Sie uns an ihren Gedanken, Herausforderungen und Lösungen teilhaben lassen!
- Insbesondere gilt der Dank Johannes Marko, der uns ermöglicht hat, dieses Wiki mit einem außergewöhnlichen Pico-Projekt am 07.08.2023 zu starten.
Durch PicoPro möchten wir einen Beitrag zur Unterstützung der Pico-Fangemeinde leisten.
Kommentare, Verbesserungsvorschläge, Kritik und insbesonere PicoPro-Vorschläge bitte an:
dieter.carbon@comidio.de
Lieben Dank im Voraus!
PicoPro-Beschreibungen
Die Pico-Projekte haben initial folgende Struktur:
- Die Story
- Projekt-Beschreibung mit Intention und Einsatzgebiet(en)
- Empfohlene Vorgehensweise
- Tipps & Tricks
- Schaltbilder
- Fotos
- Programmcode mit Kommentaren
- Stückliste
- Aufwand für Nachbau
- Autor-Kontaktmöglichkeit(en)
Das magische Pendel
Die Story: Das „Magisches Pendel“ – Die Geschichte eines praktischen Versuchs
Johannes Marko:
Das ganze fing damit an, dass ich mir einen alten Traum erfüllen wollte und zwar den Bau eines „Perpetuum Mobiles“. Wie jeder weiß, ist das nicht möglich, also wollte ich wenigstens etwas bauen, was einem Perpetuum Mobile ähnlich sieht und von außen soll nicht erkennbar sein, mit welcher Technologie das ganze bewerkstelligt wird, so dass zumindest der Eindruck eines „Perpetuum Mobiles“ entsteht.
Schnell war mir klar, dass das am einfachsten mit einem Pendel geht, welches einfach dauernd hin und her schwingt. Zunächst wollte ich mir ein solches kaufen aber tatsächlich gab bzw. gibt es da nichts vernünftiges, also habe ich mich entschlossen so etwas „versuchsweise“ selber zu bauen....
Die erste Folie zeigt ein paar erste Überlegungen, die ich dazu hatte:
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Ich habe dann in meiner alten Formelsammlung - die ich noch aus Studienzeiten aufgehoben hatte - nachgeschaut und folgendes gefunden:
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Danach ist die Schwingungsdauer T nur von der Pendellänge. Das hat mir sehr zugesagt.
Bei einer Pendellänge von ca. 1 Meter ergibt sich rechnerisch eine Schwingungsdauer von ca. 2 Sekunden (Man nennt das auch: Sekundenpendel).
Eine solche Lösung erschien mir praktisch sehr brauchbar für die Machbarkeit und sie sollte auch eine gute Beobachtung ermöglichen und auch ausreichend Platz für einen „Antrieb“ den man ja nicht sehen soll und der irgendwo versteckt werden muss (Magnete, Elektronik, Batterien, etc.).
Der mechanische Aufbau war schnell fertiggestellt. Erwähnenswert ist vielleicht noch, dass ich zwei Kugellager eingebaut habe um die Reibung zu minimieren. Ich habe dann mit verschiedenen „Antriebslösungen“ experimentiert…
Zunächst habe ich versucht mit einem einfachen elektronischen Zähler mimt einem angeflanschten Relais einen Elektromagneten zyklisch ein und auszuschalten. Dies war eine reine Steuerung, d.h. kein Sensor wurde verbaut.
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Es hat sich schnell bald herausgestellt, dass dieser Antrieb nicht lange stabil läuft, denn die Eigenfrequenz der Pendelschwingung war nach kurzer Zeit nicht mehr synchron mit dem Zyklus der elektronischen Steuerung, d.h. die beiden „Schwingungen“ liefen immer mehr auseinander. Folglich kam das Pendel nach ein paar Minuten immer wieder zum Stehen….
Außerdem war das Schalten des Relais akustisch hörbar und auch das sollte ja nicht sein…
Im nächsten Versuch habe ich dann einen Reed Kontakt besorgt und dieser wurde durch das Pendel kurzzeitig geschlossen, wenn dieses gerade am tiefsten Punkt vorbeikam. Die Steuerung habe ich mit meinem alten Raspberry Pi realisiert und das Relais durch einen elektronischen Verstärker (MOS-FET) ersetzt.
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Das hat dann schon viel besser funktioniert. Doch leider ist der Reed-Kontakt nach einigen Stunden kaputt gegangen. Die mechanische Belastung war einfach zu groß. Außerdem wurde die Pendelschwingung durch die Nähe zum Reed-Kontakt immer wieder „unruhig“. Das sah nicht sehr schön aus und störte die ansonsten gleichmäßige und harmonische Pendelschwingung.
Also entschloss ich mich erneut nach einer anderen Lösung zu suchen.
Zwischenzeitlich hatte ich mir einen Raspberry Pico gekauft und mich ein wenig mit der neuen Programmiersprache „Python“ beschäftigt. Bei der Suche nach geeigneten Sensoren ist mir ein „Hall-Effekt Sensor“ aufgefallen, der ideal schien für diese Anwendung. EinHall Sensor erkennt auch statische Magnetfelder und arbeitet praktisch rückwirkungsfrei . Allerdings ist der Effekt relativ schwach und eine ausreichende Erkennung funktioniert nur, wenn der Magnet sehr nahe ist und damit das Magnetfeld relativ stark. Nach einigen Versuchen (d.h. Feststellung der optimalen Platzierung und Einstellung der Emfpindlichkeit) ist das aber gut gelungen und der Hall-Sensor arbeitet seitdem extrem zuverlässig.
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Die weiteren Bilder zeigen noch ein paar Details, wie Ansicht, Schaltplan bzw. Messergebnisse.
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Das oben gezeigte Pendel läuft über 50 Stunden ohne Unterbrechung und wird von zwei Batterien gespeist. Diese sind:
- Eine LiPo Batterie (7.4V) für den Magnetstrom und
- Vier AA-Zellen (à 1.2V) für die Versorgung des Picos mit der angeschlossenen Peripherie.
Es sind von außen keinerlei Geräusche vernehmbar und die gesamte Elektronik ist vollkommen unsichtbar in dem unteren Holzboden versteckt. Ein außenstehender Beobachter mag meinen, dass dies ein echtes „Perpetuum Mobile“ ist.
Die Kosten für dieses Projekt sind minimal. Die Kugellager und die Batterien sind nicht eingerechnet, denn die hatte ich schon in meiner Bastelkiste.
Projekt-Beschreibung mit Intention und Einsatzgebiet(en)
(folgt noch)
Empfohlene Vorgehensweise
(folgt noch)
Tipps & Tricks
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Schaltbilder
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Fotos
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Programmcode mit Kommentaren
(folgt noch)
Stückliste
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Aufwand für Nachbau
(folgt noch)
Autor-Kontaktmöglichkeit(en)
- Johannes Marko
- johannes_marko@yahoo.de
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Zubehör und Quellen
Hier werden Produkte vorgestellt, die für Pico-Projekte nützlich sind, aber nicht "an jeder Ecke" erhältlich sind.
Verbindungskabel (für Steckbrett)
"Kupferschaltdraht, isoliert, ø0,5mm, 10m"
- 1-adrig, - 0,5 mm, - starr, - Kunststoff isoliert, - 10 Meter
https://www.berrybase.de/kupferschaltdraht-isoliert-oe0-5mm-10m?number=E105-8
Vorteil:
- übersichtliche Kabelführung
Nachteil:
- eher one-time Gebrauch
zu prüfen:
- nutzbar ohne "Stecker"? Ggf. 0,6 mm Kupfer & Schrumpfschlauch anlöten?
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LED Fassung aus Kunststoff (für Gehäuse)
"LED Fassung Halter 5mm Kunststoff Sockel Montagering"
https://www.amazon.de/s?k=200x+LED+Fassung+Halter+5mm+Kunststoff+Sockel+Montagering&crid=2VNHKYYSMMBYQ&sprefix=200x+led+fassung+halter+5mm+kunststoff+sockel+montagering%2Caps%2C80&ref=nb_sb_noss
Vorteil:
- passend für konventionelle runde LEDs mit einem Durchmesser von 5mm
- Außendurchmesser des Sockels / Bohrungsdurchmesser: ca. 7mm
- Sockel rastet ein, bzw. arretiert sich selbst durch Kunststoffnasen
Nachteil:
- Feinmotorik benötigt
- Lösen schwierig aber machbar
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Kunststoff-Box für bestückte Steckbretter
"BENECREAT 5 Pack 19x7.8x4cm großer rechteckiger Kunststoff Aufbewahrungsboxbehälter"
https://www.amazon.de/BENECREAT-19x7-8x4cm-rechteckiger-Kunststoff-Aufbewahrungsboxbeh%C3%A4lter/dp/B08BJ6BVXG/ref=sr_1_1?crid=3S0MJLJFJGAZJ&keywords=BENECREAT%2B5%2BPack%2B19x7.8x4cm%2Bgro%C3%9Fer%2Brechteckiger%2BKunststoff%2BAufbewahrungsboxbeh%C3%A4lter&qid=1691424586&s=kitchen&sprefix=benecreat%2B5%2Bpack%2B19x7.8x4cm%2Bgro%C3%9Fer%2Brechteckiger%2Bkunststoff%2Baufbewahrungsboxbeh%C3%A4lter%2Ckitchen%2C93&sr=1-1&th=1
Vorteil:
- passend für kleine und doppeltlange Steckbretter
- ausreichende Höhe für die Steckkabel
Nachteil:
- Plastik!?
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Themen
Hier werden Themen aufgelistet, die in PicoTalks zur Sprache kamen.
Pico Steckbretter zum Löten
- Erklärung
- Erklärung
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
LED Einbaufassungen
- Erklärung
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Raspberry Pi Pico Breakout Board
- Erklärung
- Erklärung
- Erklärung
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Pico power saving
[ https://github.com/nhasbun/pico_power_saving Link hierzu ...]
- Erklärung
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Umweltdaten-Erfassung
- Erklärung
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Wetter- und Gezeiten-Informationen
- Erklärung
- Erklärung
- Erklärung
- Erklärung
- Erklärung
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Epaper-Display-Modul für Pico
- Erklärung
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Lora
- Erklärung
- Erklärung
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)
Bücher
Hier werden Buchempfehlungen aufgelistet, die in PicoTalks zur Sprache kamen.
Messen / Steuern / Regeln / mit MicroPython und RP2040
- Erklärung
ISBN 9798847994583
-> Inhaltsverzeichnis (dieses PicoPro-Wikis)