Читать книгу Mit Arduino die elektronische Welt entdecken - Erik Bartmann - Страница 83

Kapitel 4:
Das Arduino-Discoveryboard

Im vorherigen Kapitel hast du einiges nützliches grundlegendes Wissen über das Programmieren erfahren, die dir später beim Umsetzen deiner Ideen sicherlich helfen wird. In diesem Kapitel möchte ich dir eine praktische Möglichkeit vorstellen, immer wieder benötigte elektrische wie elektronische Bauteile auf einer Platine unterzubringen, die du später für deine Bastelprojekte und Arduino-Projekte gut gebrauchen kannst. Diese Platine ist kein Muss, stellt jedoch in bestimmten Situationen eine Erleichterung für den Aufbau elektronischer Schaltungen dar.

Solltest du bisher noch nicht viel Erfahrung mit dem Löten haben, dann empfehle ich dir, zunächst mit einfachen Bastelprojekten aus diesem Buch zu starten, dort einige Erfahrungen beim Löten und beim Zusammenbauen elektrischer und elektronischer Bauteile zu sammeln und dann später das Arduino-Discoveryboard zu bauen. Es bedeutet zunächst einige Arbeit, erspart dir später aber viele Stunden, weil du nicht immer wieder neu Bauteile zusammenbauen musst.

Das Arduino-Discoveryboard

In der folgenden Abbildung zeige ich dir schon einmal die fertige Platine, die ich dir in diesem Kapitel vorstellen möchte und deren Bau ich ausführlich beschreiben werde. Sie zeigt mehrere Komponenten, die auf einer Lochrasterplatine‌ verlötet wurden, um schnellstmöglich und sicher verschiedene Bauteile verfügbar zu haben. Ich habe diese Platine Arduino-Discoveryboard‌ getauft.

Abb. 1: Das Arduino-Discoveryboard

Die Idee hatte ich, als ich zum x-ten Male mehrere Potentiometer zur Ansteuerung der analogen Eingänge des Arduino benötigte, um damit den Analog-Monitor zu realisieren. Jedes Mal musste ich für diverse Bastelprojekte die erforderlichen Potentiometer aus meiner Grabbelkiste suchen, sie an die Spannungsversorgung anschließen und die Schleiferkontakte dann endgültig mit den analogen Eingängen A0 bis A5 verbinden. Das stellt eigentlich kein größeres Problem dar, doch wenn man die ganze Sache zum wiederholten Male machen muss, ist das lästig. Wenn dann noch Taster oder Schalter hinzukommen, ist es komfortabel, alles an einem Platz zur Verfügung zu haben. Alles, was du dazu benötigest, sind eine ruhige Hand und die Bauteile, die ich gleich aufliste. Versuch nicht allzu verbissen, genau das Discoveryboard zu bauen, das ich hier vorstelle. Nimm es als Anregung, dein eigenes Discoveryboard zu entwerfen, eigene Anordnungen oder andere Bauteile auf einer Platine unterzubringen.

Was wir brauchen

Für das Arduino-Discoveryboard benötigen wir die folgenden Bauteile:

Tabelle 1: Bauteilliste
Bauteil	Bild
Mikrotaster 3x (mit farbiger Kappe)
Widerstand 10KΩ 6x
Widerstand 330Ω 14x
Potentiometer 10KΩ 3x
LC-Display-I²C 1x
Bargraph z.B. Kingbright DC-10EWA 1x
2,4 cm (0,96 Zoll) OLED-Display, 128 x 64 Pixel, LCD-Treiber 1x
Buchsenleisten 64-polig (RM: 2.54) 3x
4-stellige Siebensegmentanzeige z.B. CL5641BH 1x
Breadboard-Mini 1x
Lochrasterplatine 160 x 100 (RM: 2.54) 1x
Gummifüße 4x

Der Schaltplan

Der Schaltplan ist wirklich eine einfache Sache und leicht zu verstehen.

Abb. 2: Der Discoveryboard-Schaltplan

Beim Verlöten auf der Platinenrückseite musst du eine sehr ruhige Hand haben, doch wenn ich das hinbekommen habe, schaffst du das auch. Da die Lötpunkte sehr dicht beieinanderliegen, ist es ratsam, eine Lötpumpe griffbereit zu haben. Es passiert sehr schnell, dass zwei benachbarte Punkte einen Schluss bekommen, wenn zu viel Lötzinn verwendet wird. Kein Drama, aber nervig. Es ist mir recht oft passiert.

Die Siebensegmentanzeige

Für die Anzeige wurde eine vierstellige Siebensegmentanzeige mit gemeinsamer Anode verwendet, die vom Typ CL5641BH ist, wobei natürlich auch andere Bauteile mit ähnlichen Spezifikationen verwendet werden können. Die Pinbelegung der Anzeige schaut wie folgt aus.

Wie diese Siebensegmentanzeige anzusteuern ist, wird in einem eigenen Bastelprojekt 17 natürlich genau beschrieben. Es ist im Schaltplan zu erkennen, dass alle Segmente der einzelnen Stellen zusammengeschaltet sind. Das würde natürlich bedeuten, dass alle Segmente auf allen Stellen gleichzeitig leuchten würden, was natürlich keinen Sinn macht. Der Knackpunkt ist die gezielte beziehungsweise intelligente Ansteuerung der einzelnen Anoden der Stellen Dig1 bis Dig 4. Diese Anode sind alle miteinander verbunden, was gemeinsame Anode genannt wird. Um nun aber jede einzelne Stelle separat mit unterschiedlichen Stellenwerten anzusteuern, kommt ein bestimmtes Verfahren zur Anwendung. Es wird also spannend!

Abb. 3: Die Pinbelegung der Anzeige CL5641BH

Besuch bitte regelmäßig meine Webseite. Ich stelle dort im Downloadbereich gelegentlich weitere Updates zum Arduino Discoveryboard rein.