Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Atmel, PIC, VEX, Fischertechnik

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Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 11. Apr 2015 15:31

1. Übersicht

Zufällig bin ich über eine Info-Meldung (Golem) auf diesen Elektronikbaukasten aufmerksam geworden, und ich muss spontan sagen, dieses Brick'r'Knowledge System finde ich auf den ersten Blick ausgesprochen intelligent gemacht :
bRk__115589.jpg

https://www.brickrknowledge.de/

https://www.brickrknowledge.de/shop/
Basic Set: https://www.brickrknowledge.de/shop/Bri ... 15589.html
Advanced Set: https://www.brickrknowledge.de/shop/Bri ... 18704.html
Arduino Coding Set: https://www.brickrknowledge.de/shop/ALL ... ugcb6gfs04
Universal-Sockel: https://www.brickrknowledge.de/shop/Bri ... 16009.html
Do-It-Youself Set: https://www.brickrknowledge.de/shop/ALL ... 24343.html

Besonders die Verbindung mit den beiden Arduino-Bricks (Uno, Nano), Bluetooth und PCF8574 Muxern samt externen Sensor-Anschlüssen hat Ausbau-Möglichkeiten, die weit über das hinausgehen, was bisher mit Kosmos, Philips oder Fischertechnik Elektronik-Kästen möglich war!

https://www.brickrknowledge.de/shop/Bri ... 0fqpigg1h3
https://www.brickrknowledge.de/shop/Bri ... ai21ttb6p0

https://www.brickrknowledge.de/shop/ima ... 122791.jpg
https://www.brickrknowledge.de/shop/ima ... 121061.jpg

zu allen Sets gibt es Anleitungen / Handbücher, für das Arduino-Set sogar fertige Arduino-Programme:
https://www.brickrknowledge.de/content/uploads/2015/04/BRK_Basic_handbuch_screen.pdf
https://www.brickrknowledge.de/content/uploads/2015/10/BRK_Arduinoset.pdf
https://www.brickrknowledge.de/content/uploads/2016/08/Arduino_manual.pdf
https://www.brickrknowledge.de/content/uploads/2015/07/Advanced_Set_Manual_DE1.pdf
https://www.brickrknowledge.de/sets/downloads/
https://www.brickrknowledge.de/content/uploads/2015/10/arduinonano_set_DE_1_41.zip

Code: Alles auswählen

Das Basic Set beinhaltet:

St. Bezeichnung                          Einzelpreis EUR
1 x Batterie Adapter (113628)                        2,99
1 x Handbuch Basic Set (116008)                      6,91
1 x LED gelb (113638)                                2,40
1 x LED grün (113639)                                2,40
2 x Leitung Eckstück (113632)                        1,89
3 x Leitung Masse (113630)                           1,79
3 x Leitung T-Kreuzung (113633)                      1,99
1 x Poti 10kOhm (113654)                             2,59
1 x Widerstand 10kOhm (113648)                       1,99
1 x Widerstand 100 kOhm (113649)                     1,99
1 x Widerstand Photowiderstand LDR 03 (113655)       3,39
1 x Kondensator 10µF 25V (113667)                    2,50
1 x Kondensator 100µF elko 25V (113669)              2,88
1 x Transistor npn BC817 (113657)                    2,59
1 x Universalsockel (116009)                         3,08


Das Arduino® Set enthält folgende Komponenten:

1 x  9V Netzteiladapter 1A Sicherung und Masse (118627)
1 x  Arduino® Nano (122791)
1 x  Dual-LED auf Masse, Rot / Gelb / Signal durchverbunden (125693)
1 x  Dual-LED auf Masse, Grün / Blau / Signal durchverbunden (125694)
1 x  Dual-LED Rot /Gelb (125681) (125681)
1 x  Dual-LED Grün / Orange (125682)
1 x  I2C PIO 8574AT (118426)
1 x  I2C DA Wandler 12bit (118425)
1 x  I2C MiniOLED 64x48 9V (118430)
2 x  Display PCF8574 2x 7seg (113713)
1 x  Kondensator 10µF 25V unipolar (113667)
1 x  Diode Si 1N4148 (113687)
6 x  T-Kreuzung (113633)
2 x  Kurve/Eckstück (113632)
1 x  5pol Klemme Typ 2 (121722)
2 x  Taster (113644)
1 x  Poti 10kOhm (113654)
2 x  Masse (113630)
1 x  NTC 10k (11416)
1 x  Widerstand Fotowiderstand LDR 03 (113655)
1 x  Reed Relais (114176)
1 x  2,2K Doppelwiderstand mit Schutzdiode (125672)
1 x  Doppelt überkreuzt (113675)
2 x  Doppel T R (113680)
1 x  Incrementalgeber (125671)
1 x  Downside Up (122448)
1 x  6-fach Gerade (122446)
1 x  Doppel Kreuzung nicht verbunden (113678)
1 x  Transistor BC 817 npn basis rechts und links (118371)
1 x  Widerstand 10kOhm (113648)
1 x  Widerstand 100kOhm (113649)
1 x  Widerstand 4.7kOhm (113650)
1 x  Widerstand 330Ohm (114160)
1 x  N-MOS IPD079N06L3 50A 60V (113672)     
   



Inhalt ALLNET Brick'R'knowledge Advanced Set:

1 x 3.5mm Klinke Stereo + micro (4polig) seitlich (118700)
1 x 9V Netzteiladapter 1A Sicherung und Masse (118627)
1 x Antenne (114183)
1 x Batterie Adapter (113628)
1 x Buzzer(118370)
1 x Diode Foto BPW34 (113694)
1 x Diode Germanium AA118 (113688)
1 x Diode Kapazitätsdiode BB131 1pF 14x (113690)
1 x Diode Si 1N4004 (113686)
2 x Diode Si 1N4148 (113687)
1 x Diode Zener Z 3.9V 1W (113692)
1 x Glimmlampe (113695)
1 x Handbuch Advanced Set (118385)       
2 x Kondensator 1µF (113668)
2 x Kondensator 10µF 25V (113667)
2 x Kondensator 100µF elko 25V (113669)
2 x Kondensator 100nF 50V (114165)
2 x Kondensator 10nF (114164)
2 x Kondensator 1nF (113664)
1 x Kondensator 33pF (113708)
1 x Kondensator Drehkondensator 2x30pF und 2x300pF (118388)
1 x Kondensator variabel 2-30pF (113671)
1 x Kondensator variabel 9.8-60pF (114186)
1 x Lautsprecher (113703)
1 x LED blau (113637)
1 x LED gelb (113638)
1 x LED grün (113639)
1 x LED IR (113640)
1 x LED rot (113636)
2 x Leitung Doppelt überkreuzt (113675)
5 x Leitung Gerade (113631) 
3 x Leitung Kreuzung nicht verbunden (113635)
4 x Leitung Kreuzung verbunden (113634)
5 x Leitung Eckstück (113632)
5 x Leitung Masse (113630)
10 x Leitung T-Kreuzung (113633)
1 x Lichtschranke (118369)
1 x Mikrofon (118368) 
1 x Operationsverstärker LM386 (113704)
1 x Operationsverstärker LMC662 (113696)
1 x Poti 10kOhm (113654)
1 x PUT (progammable Unijunction) 2N6027 (118390)
1 x Quarz 13.56MHz (113705)
1 x Reed Relais (114176)
2 x Relais 8-12V 30mA 2x1 (118367)
1 x Spule 10µH (114170)
1 x Spule 22µH (114171)
1 x Spule 100µH (113699)
1 x Spule 10mH (113702)
2 x Taster (113644)             (EUR 2,50)
1 x Timer 555 (113682)
2 x Transistor BC 817 npn mit Basis auf beiden Seiten (118371)
1 x Transistor BC807 pnp (118372)
1 x Transistor n JFET J310 (113674)
2 x Transistor n MOS 2N7002 (113673)
2 x Transistor npn BC817 (113657)
1 x Transistor Phototransistor npn BPX38 (120238)
1 x Umschalter (113645)
2 x Universalsockel (116009)
1 x Widerstand NTC 10k (114162)
2 x Widerstand 100kOhm (113649)
1 x Widerstand 100Ohm (113646)
2 x Widerstand 10kOhm (113648)
1 x Widerstand 1kOhm (113647)
1 x Widerstand 330Ohm (114160)
2 x Widerstand 4.7kOhm (113650)
1 x Widerstand Photowiderstand LDR 03 (113655)
1 x Widerstand PTC  2.2k -10..40C (118625)


Die Frage ist erst einmal grundsätzlich:
Was erwartet man von so einem Elektronik-Baukasten-System, und wie sehen bekannte Alternativen aus?

Bekannt sind ja schon seit Jahrzehnten u.a. Philips- und Kosmos-Elektronik-Baukästen mit Mini-Spezialplatinen, auf denen ebenfalls Bauteile fixiert sind, die dann auf eine Unterlage gesteckt und mit Jumperkabeln verbunden werden.
Vorteile: handliche Teile, vorkonfektioniert,
Nachteile: wenig flexibel für Erweiterungen, Kabelsalat.

Heutzutage sehr verbreitet sind Steckbretter (Breadboards) im 2.55mm Raster, in die die Bauteile direkt eingesteckt und dann mit Jumperkabeln verbunden werden.
Vorteile: universell verwendbar, sehr flexibel, es passt alles, was es im Handel gibt und was man auch auf Platinen löten könnte
Nachteile: Kabelsalat, aknickende u/o herausrutschende "Beinchen", fitzeliges Arbeiten mit Pinzetten bei kleinen Bauteilen mit dünnen Anschlussdrähtchen.
bRk-Arduino_Steckbrett.jpg.jpeg


Hier kommt jetzt Brick'R'Knowledge ins Spiel, denn hier ist die Verkabelung quasi schon integriert, die Bauteile sind robust, handlich und zusammensteckbar wie Legosteine, und statt Lego-Häuser mit Fenstern, Türen und Beleuchtung oder Lego-Autos mit Motoren und Rädern kann man jetzt Schaltungen zusammenstecken. Es gibt weit mehr Teile als in den Kosmos-Baukästen etc (die ich selber noch besitze), aber natürlich bringt diese Vereinfachung auch wieder eine Einschränkung der "Freiheitsgrade" möglicher Verkabelungen.


Ganz neu ist allerdings auch diese Idee nicht, laut Wikipedia gab es bereits in den 1960er Jahren ein ähnliches Baukastensystem mit Namen "Lectron" (s. https://de.wikipedia.org/wiki/Multivibrator#Astabile_Kippstufe_in_Analogtechnik ):
bRk-Multivibrator-Lectron.jpg
Lectron


Als Bausystem zum Erstellen von professionell anmutenden und im Alltag verwendbaren Schaltungen ist es natürlich auch viel zu groß:
will man z.B. mobile Arduino-Roboter damit bauen oder auch zusätzliche eigene Bauteile wie Microchips mit 16 Beinchen etc. einsetzen, stößt man schnell an Platz- und "Verkabelungs"-Grenzen:
Hier wird man um Steckbretter oder Platinen nicht herumkommen, und das gilt natürlich genauso auch für alle anderen vorkonfektionierten Baukästen wie Kosmos etc.

Den Einsatzbereich für Brick'R'Knowledge sehe ich daher in der (spielerischen) Didaktik, allerdings mit enormem Potential wegen der riesigen Sortimentsbreite, inkl. Arduino-Integration u.v.m., also z. B. in der Schule oder in AGs, wo es um das schnelle, intuitive, spielerische Erlernen von Grundkenntnissen geht, mit der Möglichkeit schnell mal was experimentell zusammenzustecken und auch quasi vom Lehrer "wie an der Tafel" zu demonstrieren, und eben ganz ohne Kabelsalat:

Dafür könnte mit Brick'R'Knowledge in Anbetracht des großen Teile-Sortiments jetzt meiner Meinung nach durchaus ein großer Wurf gelungen sein!

Was sagt die Firma selber dazu?
https://www.brickrknowledge.de/

Für wen ist Brick´R´knowledge da?

Kinder und Jugendliche:
Spielerisch – mit Hilfestellung unserer Handbücher und Videos – in die Elektronik einzusteigen, macht genauso viel Spaß, wie mit Bauklötzen zu spielen!

Schüler und Studenten:
Was nützt die ganze schulische Theorie, wenn man das Wissen in der Praxis nicht anwenden kann? Mit unserem spannenden Stecksystem könnt ihr endlich das ausprobieren, was sonst nur an der Tafel steht!

Lehrer und Professoren:
Bringen Sie Leben in Ihren Unterricht! Mit unseren Bricks können Sie die Kreativität Ihrer Schüler steigern und Sie zum eigenen Ausprobieren und Experimentieren motivieren!

Entwickler und Ingenieure:
Schnelles Prototyping und Dokumentieren spart Ihnen Zeit und verändert für immer Ihre Vorstellung von schnellem Testen – ganz ohne Lötzinn!

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Re: Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 27. Jan 2016 14:39

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Re: Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 27. Jan 2016 14:39

2. Brick'R'Knowledge Basic Set

brk-1-box.jpg


https://www.brickrknowledge.de/shop/BrickRknowledge/Experimentiersets/Experiments/ALLNET-BrickRknowledge-Basic-Set::115589.html
Tutorial: https://www.brickrknowledge.de/content/uploads/2015/04/BRK_Basic_handbuch_screen.pdf
Preis: ca. EUR 50,-

Hier nochmal die Bricks des Basic-Sets als Gesamt-Übersicht:

Code: Alles auswählen

Das Basic Set beinhaltet:

St. Bezeichnung                            Einzelpreis EUR
1 x Batterie Adapter (113628)                        2,99
1 x Handbuch Basic Set (116008)                      6,91
1 x LED gelb (113638)                                2,40
1 x LED grün (113639)                                2,40
2 x Leitung Eckstück (113632)                        1,89
3 x Leitung Masse (113630)                           1,79
3 x Leitung T-Kreuzung (113633)                      1,99
1 x Poti 10 kOhm (113654)                            2,59
1 x Widerstand 10 kOhm (113648)                      1,99
1 x Widerstand 100 kOhm (113649)                     1,99
1 x Widerstand Photowiderstand LDR 03 (113655)       3,39
1 x Kondensator 10 µF 25V (113667)                   2,50
1 x Kondensator 100 µF elko 25V (113669)             2,88
1 x Transistor npn BC817 (113657)                    2,59
1 x Universalsockel (116009)                         3,08


Sucht man sich diese Basis-Bricks zusammen, so fällt sofort die Handlichkeit und Übersichtlichkeit auf, sie lassen sich schnell und sicher zusammen- und auch wieder umstecken. Einfache Schaltungen lassen sich damit schnell wie auf dem Reißbrett entwerfen und ändern und erweitern, es macht Spaß und die Lernkurve ist sehr steil.

brk-16-led.jpg


brk-27-poti.jpg


Auch ein Transistor ist enthalten für einfache Aufgaben:

brk-36-Transistor.jpg


Leider fehlt aber ein 2. Transistor (npn), um ein wenig anspruchsvollere Schaltungen zu zeigen, die sonst in jedem Anfänger-Set von Conrad oder Franzis oder Kosmos enthalten sind, etwa eine Darlington-Schaltung, ein Multivibrator (z.B. für einen automatischen Wechselblinker) oder für einen Flip-Flop. Man bräuchte dazu nur den 2. Transistor und ggf. noch 1 oder 2 Widerstände, Taster und evtl noch einen Kondensator.

So aber ist das Ende des Spielspaßes mit den wenigen Bauteilen des Basis-Sets schnell (zu schnell) erreicht. Wer etwas mehr will (wie z.B. Multivibrator oder Verstärker oder gar eine Gegentakt-Endstufe) der muss schon fast ein komplettes 2. Basic-Set plus weitere Teile dazukaufen.

Was mir persönlich ebenfalls fehlt, sind weitergehende Erklärung zum Schaltungsdesign:
wie berechnet man Vorwiderstände von LEDs?
Welchen Basis- und welchen Kollektor-Widerstand braucht man für Transistoren, damit sie nicht überlastet werden, wenn man stärkere Verbraucher ansteuern will?

Ein wenig ganz simple Rechnerei wäre dazu nur nötig fürs Ohmsche Gesetz, doch leider fehlt das hier völlig im Basic-Experimentier-Handbuch.
Platz wäre genug, man müsste notfalls nur die Cartoons verkleinern oder weglassen, und wenn man die Rechen-Exempel etwas farblich vom Layout her absetzt, überfordern sie auch nicht die blutigen Anfänger - aber dennoch wären sie greifbar für den, der dazu vertiefende Informationen wünscht.

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Re: Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 27. Jan 2016 15:00

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Re: Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 27. Jan 2016 15:00

3. Ideen für komplexere Schaltungen und weitere Bauteile

Leider ist bei den wenigen im Basic Set enthaltnen Bauteilen der Lern- und Spielspaß sehr schnell erreicht. Man würde sich wünschen, dass doch wenigstens noch ein 2. Transistor und der eine oder andere Widerstand oder Kondensator hätte zusätzlich enthalten sein sollen, denn schon durch sehr wenige Zusatzbauteile könnte man überproportional mehr und deutlich interessantere Schaltungen bauen:

3. a) Erweiterung mit Extra-Bauteilen

Plus 2. zusätzlicher Transistor plus 1 zusätzliches Verbindungsstück mit Abzweigung
Damit kann man z. B. eine Darlington-Schaltung demonstrieren (z.B. LED anschalten bei Berührung mit einem Finger) :
Finger-Berührungsschalter_circuit.jpg
Finger-Berührungsschalter_circuit.jpg (9.19 KiB) 2734 mal betrachtet


- oder auch ein Wechsel-Blinklicht (astabiler Multivibrator), was man mit einem 2. Transistor einfach umsetzen kann:
multivibrator4_circuit.jpg


plus 2 zusätzliche Tasterbausteine plus ein 2. 100k und ein 2. 1k Widerstand
Damit ist z.B. auch ein Flipflop verwirklichen:
FlipFlop_2.gif
FlipFlop_2.gif (1.93 KiB) 2714 mal betrachtet



Viele weitere interessante Ideen zu Schaltungen, die sich (theoretisch) auch mit b'R'k umsetzen lassen, findet man hier:
http://www.dieelektronikerseite.de/

z.B. eine Idee für einen Stromstoß-Schalter (ein "T-Flipflop": i.P. machbar mit zusätzlichen Bricks aus dem Standard-Shop-Sortiment, 2x10k statt 22k):

Bild
aus: http://www.dieelektronikerseite.de/Lect ... 0Klick.htm
was dann z.B. so aussehen könnte:
impulse-flipflop_20160707.jpg


Leider sind aber wegen des zu kleinen b'R'k Baustein-Sortiment hier viele Schaltungen nicht nachbaubar.


3. b) Wunschliste für neue Bricks:

An die Grenzen des Systems kommt man leider schnell, wenn Widerstände und Kondensatoren benötigt werden, die nicht im B'r'k-Sortiment enthalten sind, z.B. bei diesen Transistor-Verstärkern (als Transistortypen sind die von b'R'k allerdings sogar kompatibel!):

Bild
aus: http://www.elexs.de/kap5_8.htm

weitere Ideen s.a. hier: http://www.chemiephysikskripte.de/verst ... aerker.htm

(editiert)

- es fehlen LEDs ohne fest eingebaute Vorwiderstände,
um LED-Reihenschaltungen oder auch LEDs an anderen Potentialen (5V, 3,3V) ohne zu großen Spannungsabfall mit entspr. angepassten externen Widerständen (470Ω, 330Ω, 220Ω - oder gar keine) bauen zu können;


- es fehlen ebenfalls einfache Diagonal-Überkreuzungselemente für einfache Leitungen
(siehe Mitte der obigen Multivibrator- und Flipflop-Schaltbilder, oder das Mittelstück ganz oben im Lectron-Foto)

Code: Alles auswählen

 |------|
-|-\  /-|-
 |  \/  |
 |  /\  |
-|-/  \-|-
 |------|


- es fehlt ein Baustein mit 16er IC-Halterung zum Einstecken von Fremd-ICs,
wobei alle 16 "Beinchen" einzeln außen abgreifbar sein müssen (6-fache Baugröße, für verschiedene eigene Chips mit wechselnder individueller Beschaltung,
z.B. PCF8591, LM358, NE556, MOSFET 4007, CMOS 4093 u.a.m.);

Update 15.7.16:
Inzwischen sind sehr viele Fest-Widerstände und Kondensatoren der E6/E12-Reihe auch im b'R'k Sortient enthalten;
alle anderen genannten Bauteile fehlen weiterhin!

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Re: Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 27. Jan 2016 15:00

4. Brick'R'Knowledge Advanced Set

Bild

https://www.brickrknowledge.de/shop/ALL ... v4n9ma4go4

Inhalt:

Code: Alles auswählen

1 x 3.5mm Klinke Stereo + micro (4polig) seitlich (118700)
1 x 9V Netzteiladapter 1A Sicherung und Masse (118627)
1 x Antenne (114183)
1 x Batterie Adapter (113628)
1 x Buzzer(118370)
1 x Diode Foto BPW34 (113694)
1 x Diode Germanium AA118 (113688)
1 x Diode Kapazitätsdiode BB131 1pF 14x (113690)
1 x Diode Si 1N4004 (113686)
2 x Diode Si 1N4148 (113687)       
1 x Diode Zener Z 3.9V 1W (113692)
1 x Glimmlampe (113695)
1 x Handbuch Advanced Set (118385)     
2 x Kondensator 1µF (113668)
2 x Kondensator 10µF 25V (113667)
2 x Kondensator 100µF elko 25V (113669)
2 x Kondensator 100nF 50V (114165)
2 x Kondensator 10nF (114164)
2 x Kondensator 1nF (113664)
1 x Kondensator 33pF (113708)
1 x Kondensator Drehkondensator 2x30pF und 2x300pF (118388)
1 x Kondensator variabel 2-30pF (113671)
1 x Kondensator variabel 9.8-60pF (114186)
1 x Lautsprecher (113703)
1 x LED blau (113637)
1 x LED gelb (113638)
1 x LED grün (113639)
1 x LED IR (113640)
1 x LED rot (113636)
2 x Leitung Doppelt überkreuzt (113675)
5 x Leitung Gerade (113631) 
3 x Leitung Kreuzung nicht verbunden (113635)
4 x Leitung Kreuzung verbunden (113634)
5 x Leitung Eckstück (113632)
5 x Leitung Masse (113630)
10 x Leitung T-Kreuzung (113633)
1 x Lichtschranke (118369)
1 x Mikrofon (118368) 
1 x Operationsverstärker LM386 (113704)
1 x Operationsverstärker LMC662 (113696)
1 x Poti 10kOhm (113654)
1 x PUT (progammable Unijunction) 2N6027 (118390)
1 x Quarz 13.56MHz (113705)
1 x Reed Relais (114176)
2 x Relais 8-12V 30mA 2x1 (118367)
1 x Spule 10µH (114170)
1 x Spule 22µH (114171)
1 x Spule 100µH (113699)
1 x Spule 10mH (113702)
2 x Taster (113644)
1 x Timer 555 (113682)
2 x Transistor BC 817 npn mit Basis auf beiden Seiten (118371)
1 x Transistor BC807 pnp (118372)
1 x Transistor n JFET J310 (113674)
2 x Transistor n MOS 2N7002 (113673)
2 x Transistor npn BC817 (113657)
1 x Transistor Phototransistor npn BPX38 (120238)
1 x Umschalter (113645)
2 x Universalsockel (116009)
1 x Widerstand NTC 10k (114162)
2 x Widerstand 100kOhm (113649)
1 x Widerstand 100Ohm (113646)
2 x Widerstand 10kOhm (113648)
1 x Widerstand 1kOhm (113647)
1 x Widerstand 330Ohm (114160)
2 x Widerstand 4.7kOhm (113650)
1 x Widerstand Photowiderstand LDR 03 (113655)
1 x Widerstand PTC  2.2k -10..40C (118625)


Das Advanced-Set besitze ich selber nicht, ich habe aber etliche (die meisten) Versuche mit Einzel-Bauteilen nachgestellt.
Das Set ist vom Umfang her zwar zu groß, um hier im Einzelnen auf alle Details einzugehen, immerhin fällt auf, dass zwar die Erklärungen zu Schaltungen schon ein wenig besser sind als im Basic-Set, dennoch teilweise immer noch extrem mangelhaft in Umfang und Detailgenauigkeit, auch was Berechnungen angeht.
Teilweise werden auch völlig untypische Bauteilgrößen verwendet (z.B. bei Transistor als Schalter, Zenerdiodenschaltungen), die nicht nur an der Grenze des "Normalen" liegen, sondern teilweise sogar die Schaltung komplett ad absurdum führen:
Bei einem Transistor als Schalter verwendet man z.B. eher einen 1k als einen dort verwendeten 100k Basis-Vorwiderstand, damit der Transistor für exakte Schaltbedingungen eher in der Sättigung arbeitet, und bei den Zenerdioden-Beispielen werden ebenfalls 100k-Vorwiderstände verwendet, die so hochohmig sind, dass die Zenersioden in Sperrrichtung noch nichtmals ihre Zenerspannung tatsächlich erreichen können.
Auch hier im Tutorial weder Erklärungen zum Thema Arbeitspunkt und Sättigung beim Transistor noch zum Arbeitsbereich (Spannung, Strom) der Zenerdioden.
Kein Hnweis jedoch im Tutorial zu Collectorschaltung (Emitterfolger) oder Emitterschaltung (Collectorfolger), und schon gar nicht zur Basisschaltung von Transistoren, und das ist nun meiner Meinung nach wirklich extrem mager.
Auch speziell zum Thema pnp Transitor findet man hier nur 1 einzige (völlig untypische) Anwendung, nämlich um mit einem pnp und einem zusätzlichen npn Transistor einen Thyristor zu simulieren: da fragt man sich, ob es das denn nun wirklich schon gewesen sein soll. Hätte man hier nicht z.B. Basis-Verstärkerschaltungen (Vergleich npn/pnp) und eine Gegentakt-Endstufe aufzeigen können?

Der Preis ist mit ca. 330 EUR auch wirklich, wirklich hoch, mit etlichen Bauteilen, die außergewöhnlich sind (z.B. ICs), und auch vielen, die auch schon recht ungewöhnlich sind für Bastelsets (z.B. PUT, Germaniumdiode, Glimmlampe, Kapazitätsdiode, Audioklinkenbuchse).
Aber für diesen Preis ist der "Nährwert" gemessen an dem (im Tutorial) vermittelten Wissen wirklich nicht angemessen hoch.

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Brick'R'Knowledge Arduino

Beitragvon HaWe » 27. Jan 2016 15:00

5. Brick'R'Knowledge Arduino-Set

brk-ard-1-box.jpg


https://www.brickrknowledge.de/shop/ALLNET-BrickRknowledge-Arduino-Coding-Set::125697.html?MODsid=796lfe0ur1ebejhdugcb6gfs04
Tutorial: https://www.brickrknowledge.de/content/uploads/2015/10/BRK_Arduinoset.pdf
Code/Libs: https://www.brickrknowledge.de/content/uploads/2015/10/arduinonano_set_DE_1_41.zip
Preis: ca. EUR 200,-

Hier noch mal eine Gesamt-Tabelle aller Arduino-Set Bricks :

Code: Alles auswählen

Das Arduino® Set :

1 x  9V Netzteiladapter 1A Sicherung und Masse (118627)
1 x  Arduino® Nano (122791)
1 x  Dual-LED auf Masse, Rot / Gelb / Signal durchverbunden (125693)
1 x  Dual-LED auf Masse, Grün / Blau / Signal durchverbunden (125694)
1 x  Dual-LED Rot /Gelb (125681) (125681)
1 x  Dual-LED Grün / Orange (125682)
1 x  I2C PIO 8574AT (118426)
1 x  I2C DA Wandler 12bit (118425)
1 x  I2C MiniOLED 64x48 9V (118430)
2 x  Display PCF8574 2x 7seg (113713)
1 x  Kondensator 10µF 25V unipolar (113667)
1 x  Diode Si 1N4148 (113687)
6 x  T-Kreuzung (113633)
2 x  Kurve/Eckstück (113632)
1 x  5pol Klemme Typ 2 (121722)
2 x  Taster (113644)
1 x  Poti 10 kOhm (113654)
2 x  Masse (113630)
1 x  NTC 10k (11416)
1 x  Widerstand Fotowiderstand LDR 03 (113655)
1 x  Reed Relais (114176)
1 x  2,2K Doppelwiderstand mit Schutzdiode (125672)
1 x  Doppelt überkreuzt (113675)
2 x  Doppel T R (113680)
1 x  Incrementalgeber (125671)
1 x  Downside Up (122448)
1 x  6-fach Gerade (122446)
1 x  Doppel Kreuzung nicht verbunden (113678)
1 x  Transistor BC 817 npn basis rechts und links (118371)
1 x  Widerstand 10 kOhm (113648)
1 x  Widerstand 100 kOhm (113649)
1 x  Widerstand 4.7 kOhm (113650)
1 x  Widerstand 330 Ohm (114160)
1 x  N-MOS IPD079N06L3 50A 60V (113672)     
   



5a) einzelne spezielle Bricks im Überblick

Beim Auspacken des Arduino-Sets fällt sofort auf, dass anstelle der einfachen und übersichtlichen Einzel-Leitungen nun auch doppelt geführte Leitungen vorhanden sind, und teilweise auch eine große Zahl mehrschichtiger Leitungen in einzelne Bricks eingebaut sind:

brk-ard-3-doppelt.jpg
...
brk-ard-6-2-4x.jpg


Auch beim Arduino Nano werden viele Leitungen auf engstem Raum mehrschichtig herausgeführt und die übliche Anordnung der Pin-Reihenfolge wird nicht immer eingehalten bzw. ist nicht klar erkennbar:

Bild

Dieses Design finde ich sehr unübersichtlich - schade dass man die Einzel-Leitungen aus Platzgründen aufgegeben hat. Hätte man den Arduino mit seinen rund 20 Pins nicht auf eine deutlich größere Fläche (5x2 oder 6x2 Brickgrößen) anlegen können? Klar wäre es dann relativ groß geraten, aber alle Pins wäre einzeln erreichbar gewesen. Sinnvolle Doppelverbindungen wie für I2C-Bus (SDA/SCL) oder SPI-Bus (MOSI/MISO plus SCL/CS) oder UART-Port (RX/TX) oder 9V/GND oder 5V/GND hätte man ja durchaus zusammenlassen können! Aber sonst hätten einzelne Pins einzeln abgreifbar sein müssen!

Einige Bricks außer dem Arduino Nano fallen sofort auf, da sie keine Standard-Elektronikbauteile sind:
2 doppel-LED-7-Segmentanzeigen
und ein Mini-OLED-Display;
alle 3 werden über I2C angesteuert.
brk-ard-4-display.jpg


Daneben finden sich noch zwei weitere interessante Bausteine:
ein PCF8574 I2c-Baustein (ein 8x IO-Multiplexer) sowie ein 12-Bit-DAC (Digital-Analog-Converter):
brk-ard-3-PCF-DAC.jpg


Auf weitere Bausteine werde ich ggf. später eingehen.


5b) die Bricks im Zusammenhang

Wie schaut nun so ein einfacher Arduino-Schaltkreis aus?
Hier ein i.P. standardmäßiges simples LED-Blink-Programm Setup:
brk-ard-9-blink.jpg

Man erkennt, dass an den digital pins 2+3 (Doppel-Anschlussleitung) je eine LED angeschlossen ist (Doppel-LED-Brick) -
da stellt sich jedoch gleich die Frage: was tut man, wenn man nur am pin2 eine einzelne LED anschließen möchte und an pin3 stattdessen einen Taster oder einen Transistor oder ein Relais, stattdessen aber eine LED gegen (+) an einer anderen Stelle gebraucht wird?

Doch kommt jetzt ein Taster an einem anderen mehrfach-Anschluss hinzu, sieht man schon, wohin dann die 4x/8x-Verbindungsblöcke führen: die Kabelführung wird sehr unübersichtlich, man erkennt gar nicht mehr sofort, womit der Taster eigentlich verbunden ist, und außerdem werden 2 Leitungen unsinnigerweise kurzgeschlossen:
brk-ard-10-taster.jpg


Kommt jetzt noch ein Display für eine Schaltung hinzu, lässt sich der Sinn und Zweck des Aufbaus überhaupt nicht mehr auf 1 Blick intuitiv begreifen:
brk-ard-53-oled.jpg

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Re: Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 27. Jan 2016 15:42

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Re: Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 27. Jan 2016 15:57

5c) das Arduino-Prozessor- und Programmier-Tutorial

Hier muss ich sagen, hätte ich schon zu Anfang eine bessere Einführung in das Thema "Arduino" und "Arduino-IDE" erwartet. Gerade Anfänger wissen ja gar nichts darüber, und erfahrene Fortgeschrittene werden eher mit Breadboards arbeiten als mit bRk:
- wie ist der Arduino aufgebaut
- welche Pins hat er
- welche Pins haben besondere Zusatzfunktionen (i2c, UART, SPI)
- wie ist die Spannungsversorgung und die Bordspannung
- was bedeutet überhaupt "Arduino IDE" und was ist ihr Zweck
- woher bekommt man eine Arduino IDE zum Download (von Arduino.cc oder Arduino.org)
- wie installiert und startet man sie
- was zeigt die IDE in ihrem Fenster für Symbole und Funktionen
- wie wähle ich die Verbindung zum Nano als Board und per USB-Port?
- wie funktioniert der Editor
- was macht der Compiler ("Cross-Compiler")
- was wird für eine Programmiersprache benutzt mit welchen Besonderheiten
- aus welchen Teilen besteht ein Arduino-Programm ("Sketch")
- welche Syntaxregeln gelten für die verwendete, eng an C/C++ angelehnte Programmiersprache
- wie debugge ich bei Schreib- und Programmierfehlern
- wie lade ich mein Programm hoch
- wie erhält man Ausgaben über die serielle Konsole (Serial-Klasse)
- wie gestaltet man die Ausgabe über bestimmte Ausgabefunktionen (Serial.print() und Serial.write() )
- das erste Programm: natürlich ein "Hello Wold!"!!
- wie sind die Libraries für bestimmte komplexere Funktionen organisiert
- welche wichtigen Libraries sind automatisch enthalten
- wie bindet man Zusatz-Libraries ein

Zu all dem: so gut wie kein Wort (außer 2 kaum kommentierte Screenshots)
- das ist zumindest ausbaufähig.


Immerhin, wenn man erstmal weiß wie's geht, dann scheint es ganz flott zu gehen:




Dennoch wird gerade auch schon an dem im Film demonstrierten Beispiel klar, welche Verrenkungen nötig sind, um einfach 6 nebeneinanderliegende LEDs zum "Lauflicht" zu verschalten. Man achte auf den Riesen-Umweg, der von den im Bild am Arduino rechts unten abgehenden Pins zu den am weitesten rechts liegenden LEDs geschlagen werden muss - "einfach verkabeln" ist nach meiner Meinung etwas anderes:
brk-ard-6erLED.jpg

Hier sieht man auch einen weiteren Nachteil dieses überladenen Pinout-Konzepts":
Die 6 oberen rechten sowie 2 der unteren Anschluss-Pins des Arduinos sind jetzt total blockiert und überhaupt nicht mehr zugänglich!


Gerade das Thema "Libraries" begegnet uns nun spätestens beim Thema "Programme mit Display-Ausgabe" wieder, denn Libraries ("libs") haben generell die ausgesprochen sinnvolle Eigenschaft, dass man durch sie auf sehr komplexe Funktionen zurgreifen kann, ohne sie immer wieder neu schreiben oder kopieren zu müssen, und, bei Arduino extrem wichtig (einer der größten Vorteile von Arduinos überhaupt):
ohne dass man sich mit ihrem detailreichen Innenleben auseinandersetzen muss!

Das ist ein für Anfänger nicht zu unterschätzender Pluspunkt, in Verbindung mit der IDE sogar der wichtigste Grund für den weltweit irrsinnigen Erfolg des Arduino-Konzepts!

Nur soviel vorweg:
Bei der Programmierung der Display-Ausgaben wird der Leser mit unglaublichen Unmengen von Programmiercode überhäuft, um nicht zu sagen: erschlagen.

brk-ard-47-7seg.jpg


Diese hätte man daher besser zunächst gerade gegenüber den Anfängern verbergen sollen, um sie nicht zu verschrecken, und sie stattdessen besser in gesonderte libs mit High-Level-API Funktionen verpacken sollen.
Dadurch wäre es möglich gewesen, nur diese einfachen und praktischen High-Level-Funktionen zur Programmierung anzubieten, wie z.B.
led2x7.print()
oder
oled.printxy()

Der Rest hätte in den LED- und OLED-libs zunächst besser verborgen bleiben sollen. Schließlich ist Display-Ausgabe ja nicht Selbstzweck oder das Kernstück einer Arduino-Programmierung, sondern nur ein Feature, ein Werkzeug, um eben die interessanten Werte des eigentlichen Programms ausgeben zu können.

Erleichternd könnte hinzu kommen, dass für Standard-Bauteile wie Displays bereits sehr viele libs für die Arduinos verfügbar sind, z.B.
im Arduino-Playground
http://playground.arduino.cc/
http://playground.arduino.cc/Main/InterfacingWithHardware#oled

oder verschiedensten Hersteller-Seiten wie z.B. von Adafruit
https://www.adafruit.com/product/879
https://github.com/adafruit/Adafruit_LED_Backpack

Die Betonung liegt hier auf "Standard-Bauteile", denn ich bin mir gar nicht sicher, ob dieser Terminus für die Displays im bRk Set zutrifft....
Das müssten sie aber schon sein, damit man die hier bei bRk gelernten Schaltpläne und Programm-Codes auch später im "wirklichen Leben" gewinnbringend auf Breadboards und selber gelöteten Platinen einsetzen kann.

Hinzu kommt, dass die Programmiercodes damit nicht nur total überladen werden mit Massen von Deklarationen und Hilfsfunktionen, sondern dass die einzelnen Ansteuerungsbefehle auch noch aus absolut unverständlichen und kryptischen Bezeichnern und Hilfs-Code bestehen - da braucht selbst ein erfahrener Arduino Nutzer schon Stunden, um da durchzusteigen, ganz zu schweigen von Arduino-Anfängern, die hier völlig überfordert sein dürften.
Zur Demonstrationen das aller-erste Programm (!!) zur Einführung in die Displayausgabe mittels der 7-Segment LCD-Displays:
Tutorial 6.5, Programm: DE_15_Siebensegmentanzeige_I2C.ino .... (warum nicht Bezeichnung als _6_5_ statt _15_ ??)

Code: Alles auswählen

// DE_15 7segment Anzeige als I2C Brick
#include <Wire.h>

// 8574T standardmaessig verbaut
#define i2cseg7x2alsb1 (0x40>>1) // 7Bit
#define i2cseg7x2amsb1 (0x42>>1) //
#define i2cseg7x2blsb1 (0x44>>1)
#define i2cseg7x2bmsb1 (0x46>>1)
#define i2cseg7x2clsb1 (0x48>>1)
#define i2cseg7x2cmsb1 (0x4A>>1)
#define i2cseg7x2dlsb1 (0x4C>>1)
#define i2cseg7x2dmsb1 (0x4E>>1)

// 8574AT optional
#define i2cseg7x2alsb2 (0x70>>1)
#define i2cseg7x2amsb2 (0x72>>1)
#define i2cseg7x2blsb2 (0x74>>1)
#define i2cseg7x2bmsb2 (0x76>>1)
#define i2cseg7x2clsb2 (0x78>>1)
#define i2cseg7x2cmsb2 (0x7A>>1)
#define i2cseg7x2dlsb2 (0x7C>>1)
#define i2cseg7x2dmsb2 (0x7E>>1)

// Aufbau der Segmente Zuordnung zu den
// Bits, 0x80 ist fuer den DOT
// *************************
//          01
//       20    02
//          40
//       10    04
//          08
//                 80
// ************************

// Umrechnungstabelle ASCII -> 7 Segment
// OFFSET Asciicode 32..5F entspricht Space
// bis Z
const unsigned char siebensegtable[] =
{
   0, // 20 Space
   0x30, // 21 !
   0x22, // 22 "
   0x7f, // 23 #
   0, // 24 $
   0, // 25 %
   0, // 26 &
   0x02, // 27 '
   0x39, // 28 (
   0x0f, // 29 )
   0, // 2A *
   0x7f, // 2B +
   0x04, // 2C ,
   0x40, // 2D -
   0x80, // 2E .
   0x30, // 2F /
   0x3f, // 30 0
   0x06, // 31 1
   0x5b, // 32 2
   0x4f, // 33 3
   0x66, // 34 4
   0x6d, // 35 5
   0x7c, // 36 6
   0x07, // 37 7
   0x7f, // 38 8
   0x67, // 39 9
   //
   0, // 3A :
   0, // 3B ;
   0, // 3C <
   0x48, // 3D =
   0, // 3E >
   0, // 3F ?
   0x5c, // 40 @
   0x77, // 41 A
   0x7c, // 42 B
   0x39, // 43 C
   0x5e, // 44 D
   0x79, // 45 E
   0x71, // 46 F
   0x67, // 47 G
   0x76, // 48 H
   0x06, // 49 I
   0x86, // 4A J
   0x74, // 4B K
   0x38, // 4C L
   0x37, // 4D M
   0x54, // 4E N
   0x5c, // 4F O
   0x73, // 50 P
   0xbf, // 51 Q
   0x50, // 52 R
   0x6d, // 53 S
   0x70, // 54 T
   0x3e, // 55 U
   0x1c, // 56 V
   0x9c, // 57 W
   0x24, // 58 X
   0x36, // 59 Y
   0x5b, // 5A Z
   0x39, // 5B [
   0x30, // 5C
   0x0f, // 5D ]
   0x08, // 5E _
   0 // 5F OHNE
};

// Umrechnen ASCII Code in Tabellenindex
unsigned int get_7seg(unsigned char asciicode)
{
    // Umrechnen 0..255 auf
    // 7 seg Tabellenindex
    // Dabei nur Zahlen und Grossbuchstaben
    // 20..5F
    // Rest wird auf diese gemappt
    asciicode = asciicode & 0x7f; // 7 bit only
    if (asciicode < 0x20) return (0); // Sonderzeichen nicht
    if (asciicode >= 0x60) asciicode = asciicode - 0x20; // KLeinbuchstaben
    return((~siebensegtable[asciicode-0x20])&0xff); // Index zurueck
}

// Anzeige eines einzelnen ASCII Zeichen, dass wird als
// char übergeben. Ausgabe ueber den 7 Segmentbrick
// Dazu die Segmentadresse als Parameter uebergeben
// Ohne DezimalPunkt ausgeben.
void display_seg1x(unsigned char i2cbaseadr, unsigned char ch1)
{
  Wire.beginTransmission(i2cbaseadr); // I2C Adresse
  Wire.write(get_7seg(ch1)); // Tabellenidnex nehmen und dann ausgeben
  Wire.endTransmission(); // Ende I2C
}

// Ausgabe ohne Umrechnung, wenn eigene Zeichen verwendet werden
// sollen. Parameter ist der Bianry Code
void display_seg1xbin(unsigned char i2cbaseadr, unsigned char ch1)
{
  Wire.beginTransmission(i2cbaseadr); // I2C Adresse
  Wire.write(ch1); // Binaercode direkt am Port ausgeben
  Wire.endTransmission(); // Ende I2C
}

// Start
void setup() {
  Wire.begin(); /// I2C Initialisieren
}

void loop() {
   // Anzeigen 8574T alle potentiellen Addressen ausgeben
   // Man kann so sehen welche Adresse man besetzt hat
  display_seg1x(i2cseg7x2amsb1,'4'); // eigene Adresse
  display_seg1x(i2cseg7x2alsb1,'0'); // ausgeben
  display_seg1x(i2cseg7x2bmsb1,'4'); // sind immer PAARE
  display_seg1x(i2cseg7x2blsb1,'4'); // Zwei Befehle fuer ein BRICK
  display_seg1x(i2cseg7x2cmsb1,'4');
  display_seg1x(i2cseg7x2clsb1,'8'); // von 40-4C
  display_seg1x(i2cseg7x2dmsb1,'4');
  display_seg1x(i2cseg7x2dlsb1,'C');
  // falls 8574AT vorhanden dann auch diese ausgeben
  display_seg1x(i2cseg7x2amsb2,'7'); // eigene Adresse
  display_seg1x(i2cseg7x2alsb2,'0'); // ausgeben
  display_seg1x(i2cseg7x2bmsb2,'7'); // hier
  display_seg1x(i2cseg7x2blsb2,'4'); // von
  display_seg1x(i2cseg7x2cmsb2,'7'); // 70..7C
  display_seg1x(i2cseg7x2clsb2,'8');
  display_seg1x(i2cseg7x2dmsb2,'7');
  display_seg1x(i2cseg7x2dlsb2,'C');
}


was hier mit all den ganzen

siebensegtable
get_7seg
display_seg1x
display_seg1xbin
und dann
display_seg1x(i2cseg7x2bmsb1,'4')
display_seg1x(i2cseg7x2dlsb1,'C')
display_seg1x(i2cseg7x2amsb2,'7')
display_seg1x(i2cseg7x2alsb2,'0')

etc so genau mit der Ausgabe passiert und wie und was hier jetzt wirklich mit "i2c-Adressen-Erkennen" zu tun hat - da muss man wirklich erstmal dahintersteigen....


Sehr interessant ist z.B. durchaus auch das Anwendungsbeispiel "Transistor-Kennlinie" in Verbindung mit dem DAC-Wandler und dem OLED-Display:

brk-ard-105-Kennlinie.jpg


Ganz abgesehen vom Programmiercode, auf den ich jetzt hier gar nicht mehr eingehen will -
Wie man sieht, ist schon die genaue Verschaltung aber nur sehr schwer - wenn überhaupt - verständlich. Für solche komplizierten "Verkabelungen" wäre es dringend notwendig, auch noch ein "normales" Schaltbild dazu zu liefern. Ich persönlich kann nur erraten, wo da welche Leitungen zu welchem Zweck hinführen.

Im Übrigen sind nicht sehr viele Sensoren und - außer LEDs - gar keine Aktoren im Set enthalten. Der häufigste Einsatzbereich von Arduinos ist aber doch gerade das relativ einfache Schalten und Regeln, von der Katzenklappen-Steuerung per Transponder oder Annäherungssensor (IR, US) über eine Temperaturregelung mit Temperatursensor und Ventilator bis hin zu einer Wetterüberwachung mit Fenster- oder Jalousie-Steuerung gegen Regen oder zuviel Sonnenhitze. Dazu bräuchte man hier im Kit aber wenigstens einen (kleinen, billigen) Ventilator-Motor oder einen Servo.
(Anm.: Ich selber verwende allerdings an Arduinos nur Mega + Due, und diese ausschließlich zur Steuerung von mobilen Robo-Cars und stationären mehrachsigen Roboter-Armen.)


Weiterhin kann man mit etlichen der auch noch unglaublich kryptischen Codes für b'Rk Arduino-Displays nichts in der "wirklichen Welt" anfangen, wenn man solche Schaltungen auf Breadboard oder Platine mit handelsüblichen Bauteilen z.B. von Adafruit (mit Adafruit Libs) oder Saintsmart etc. aufbauen will. Alleine das i2c OLED Display hat ca. 800 Zeilen Code, eingefügt per c+p als eigener zusätzlicher Code im eigentlichen Programm-Code, keine libs zum eigenständigen Einbinden wie man es bei Arduino per #include und library-Import gewöhnt ist.
Ein einfaches "Hello World" mit OLED-Ausgabe wird damit 900 Zeilen lang: Ein schon geradezu lächerlich hoher Aufwand!

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Re: Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 29. Jan 2016 20:38

5. d) Wunschliste für das Arduino-Set:

- es fehlen einfache "Weichen" von Doppel- auf 2 Einzel-Leitungen (li/re)
- 6x Winkelbausteine
- und Kombi-Weichen von 6x auf 6x einzeln,
nur so bekommt man die schwierig zu verkabelnden Mehrfachstecker-Anschlüsse sauber auf einfache Einzel-Leitungen getrennt!

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Brick'R'Knowledge Lego

Beitragvon HaWe » 29. Jan 2016 20:38

6 ) Verbindung zu LEGO, Resümee und Ausblick

Das Thema "Mehrfachleitungs-Bricks" hatte ich oben ja bereits angerissen - nach meiner Einschätzung der falsche Weg.
Klar, direkt und einfach per Zusammenstecken "verkabeln" geht, aber nur mit Einzel-Leitungen. Mehrfachleitungen führen schlicht zu Brick-Kabel-Salat.
Im Basic Set hat man es daher richtig gelöst, im Arduino Set eher nicht; Ausnahmen wie für I2C-Bus (SDA/SCL) oder SPI-Bus (MOSI/MISO & SCK/CS) oder UART-Port (RX/TX) oder (+/-) Spannungsversorgung außen vor.

Geht nun auch eine Verbindung zu Lego?

Antwort: "eigentlich" noch nicht, denn dazu bräuchte man zunächst 6er-Pin-Bricks für die 6 Kontakte des Lego RJ11-Steckers.
NXT pins.png


Für Einzel-Abgriff der 6 Kontakte müsste er also die doppelte Baugröße haben, und oben angelötete Buchsen oder 6 Pinholes im 2.55-Breadboard-Maß (PCB-Raster), denn dann könnte man eine passende PCB-Adapter-Buchse von Mindsensors oder Dexter einfach oben einstecken. Gleichzeitig böte so ein "6er-Universal-Breadboard-Brick" auch Anschlussmöglichkeiten für andere Standard-Bauteile.
(Anm.: das schöne am Dexter-Stecker-Adapter ist, dass er zusätzlich Dip-Schalter hat, um die passenden Pullups für "Lego-i2c" gegen +Vc zu schalten!)

mindsensors.com : http://www.mindsensors.com/164-home_default/breadboard-connector-kit-for-nxt-or-ev3.jpg
Bild

dexterindustries.com : http://www.dexterindustries.com/wp-content/uploads/2014/05/BreadBoard_Adapter-1-300x300.jpg
Bild

"Eigentlich" heißt aber: man kann es sich unter Umständen selber basteln - zumindest für Sensoren könnte dann eine Verbindung der beiden "Brick-Welten" hergestellt werden.


Sensor:
Pin1 Weiß ANA Analog
Pin2 Schwarz NXT=GND (-) !!! EV3: autodetect-Funktion! Pin2 an GND => I2C !!!
Pin3 Rot GND (-)
pin4 Grün +4,3V 20mA
Pin5 Gelb SCL (digital, I²C: Serial CLock Line)
Pin6 Blau SDA (digital, I²C: Serial DAta Line)

Motor:
Pin1 Weiß Motor +9V; PWM-Steuerung, 600mA (1A kurzfristig)
Pin2 Schwarz Motor (GND (-) Gegenpol zu Pin1, ggf. beide umgepolt für Drehrichtungswechsel)
Pin3 Rot GND (-)
pin4 Grün +4,3V
Pin5 Gelb Motorencoder (Quadratur-Encoder, Kanal a )
Pin6 Blau Motorencoder (Quadratur-Encoder, Kanal b)


Schlechter sieht es allerdings für die Lego Encoder-Motoren aus:
Außer die 6er RJ11-Buchsen, um die Lego-Motorkabel anzuschließen, braucht man zusätzlich auch noch extra Motor-Treiber-Platinen (sog. "H-Brücken"), die per pwm und Richtung steuerbar sind, denn die Arduino Pins haben nicht die nötige Stromstärke zum Direkt-Antrieb von Motoren.
Solche Motor-H-Brücken-Bricks gibt es aber bei bRk überhaupt nicht.

Standard ist hier bei Arduino immer noch der L293 oder der etwas stärkere L298 (oder andere ähnlich konzipierte).
L293pinout.jpg


Beide können je 2 Motoren steuern und brauchen dazu insgesamt 6 Eingangs-Pins, 1x 5V für den Chip und 1x9-12V für den Motor, sowie 1x Masse: 9 Pins also, möglichst einzeln abgreifbar, was ein etwas größer ausgelegtes Design erfordert (ohne Doppelbelegungen). Die 4 Ausgangs-Pins für die 2 Motoren müssten dann für "normale" DC-Motoren nicht an die Seiten herausgeführt werden, denn sie werden intern über die H-Brücke gespeist: Zum Motor-Anschluss könnten oben Kontakte zum Einstecken (Bananenstecker) oder Anschrauben (Lüsterklemmen) vorgesehen werden.
Für den Anschluss von Lego-Encoder-Motoren hingegen braucht man dann doch wieder die Verbindung zum RJ11-Stecker, der sowohl die Kontakte für die Quadratur-Encoder, den eigentlichen DC-Motor als auch die Spannungsversorgung für die optischen Encoder herausführt (3.3-5V) .

Pro L293-H-Brücke müssten dann je 2 der 6er-RJ11-Adapter-Bricks angesteckt werden können.

Da es bei bRk für Motoren (noch) keine H-Brücken-Bricks gibt, fallen die Motoren aber leider komplett als Experimentierobjekte weg.
Insgesamt ist dies aber kein unüberwindbares Problem, es würde nur die Entwicklung relativ einfacher zusätzlicher "Interface"- und Motortreiber-Bauteile erfordern, und schon wäre die Lego-Welt mit der bRk-Welt samt Arduinos verbunden: Das würde in der Tat die Türen zu interessanten Experimentier- und Ausbaumöglichkeiten öffnen.

Immerhin muss man abschließend auch konstatieren:
Bei den hohen Preisen der Sets und hoher Zusatzkosten für notwendige Erweiterungen, um mehr als nur aller-einfachste Schaltungen zu erstellen, wird die Zielgruppe sicher nicht der normale Schüler oder Jugendliche sein, sondern wohl eher Schulen und andere Bildungseinrichtungen. Andernfalls dürften Einzelbricks mit einfachen Verbindungsleitungen nicht mehr als max. 1 EUR und mit einfachen Basis-Bauteilen (Widerstände, Kondensatoren, Transistoren, Taster) nicht mehr als max. 1,50 EUR kosten.
Gruß,
HaWe
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Re: Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 11. Feb 2016 19:44

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Re: Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 11. Feb 2016 19:44

7. Ergänzung, Update:

Inzwischen ist auch eine L293 Motor-H- Bridge im Programm (leider aber noch kein 6x-Universaladapter als Verbindungsglied zum Lego-Westernstecker):

https://www.brickrknowledge.de/shop/Bri ... ugcb6gfs04
Bild

- für über 48 EUR das Stück allerdings unerschwinglich teuer ! (Ein L293 Chip kostet keine 2 EUR!!)

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Re: Brick'R'Knowledge Elektronik-Bausteine zum Zusammenstecken

Beitragvon HaWe » 5. Okt 2016 22:06

update:
leider ist b'R'k in der Entwicklung von sinnvollen und notwendigen Zusatzbricks weit im Rückstand, nicht nur für einfache Bausteine wie z.B. LEDs ohne eingebauten Vorwiderstand, sondern auch für Pin-Abgriffe mit zusätzlichen Leitungs-Adaptern und -Weichen insb. für des Arduino-Brick: So ist es nach wie vor nicht möglich, die 22 Pins des Arduino Nano Bricks einzeln abzugreifen, da sich die völlig überladenen 6x Ausgangsstecker gegenseitig beim Abgriff stören und sich nicht in Einfach-Steckeranschlüsse aufsplitten lassen. Daher ist der Nano Brick eigentlich faktisch nutzlos, zumindest wenn man ihn für mehr als 3 oder 4 Sensoren und Aktoren plus i2c und UART nutzen will.
Gruß,
HaWe
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