Lesenswerter Beitrag in der Elektronikpraxis
20 Jahre Open Source
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BASIC Stamp
Es überkommt einen doch eine gewisse Nostalgie, wenn man neben aktuellen IoT Devices heute eine BASIC Stamp in den Händen hält. Dennoch hat in den 90er Jahren dieser kleine Controller doch für einigen Wirbel gesorgt. Den Begriff der Maker-Szene kannte man da noch nicht.
Ich hatte mich in dieser Zeit recht intensiv mit der BASIC Stamp befasst und habe noch ein paar BS2P-IC Rev. E und BS2-SX, die ich Interessenten zu einem guten Preis anbiete. Bitte mich direkt kontaktieren.
Für mich wäre es darüber hinaus sehr interessant, ob sich noch jemand mit diesem Board beschäftigt.
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Beacons im Physical Web
Allgemeine Übersicht
Im Physical Web werden Objekten diese Objekte kennzeichnende URLs (= Uniform Resource Locator) zugeordnet. Das bedeutet nichts anderes, als das unter der betreffenden URL im Allgemeinen eine Website zu finden ist, die objektrelevante Daten zur Verfügung stellt.
Die zu erkennenden URLs werden von Objekten in der Umgebung gesendet, so dass dadurch die Objektbezogenheit sichergestellt ist. Jedes Objekt kann mit einem Bluetooth Low Energy (BLE) Beacon, einem leistungsstarken, batteriebetriebenen Gerät, versehen werden, das die betreffenden Inhalte über Bluetooth sendet.
Beacons, die die Eddystone-Protokollspezifikation unterstützen, können URLs und weitere Formate übertragen. Dienste auf dem Mobilgerät des Nutzers, wie Google Chrome oder Nearby Messages, können nach der Übergabe dieser URLs nach diesen suchen und diese anzeigen.
Das Physical Web sorgt unter anderem dafür, dass Nutzer nicht ständig neue Apps auf ihren Mobilgeräten installieren müssen, sondern die Nachrichten auf einer einheitlichen Oberfläche betrachten können. Es lässt sich in nahezu allen Fällen einsetzen, in denen Nutzer an Informationen über ihre Umgebung interessiert sind oder in denen eine Interaktion zwischen ihnen und smarten Objekten nötig ist.
Ausgangspunkt für die Entwicklung der Beacon-Technologie war im Jahr 2013 die Fa. Estimote mit dem ersten BLE Beacon, gefolgt von Apple, die ihre Implementierung iBeacon benannt haben. Diese Beacons senden eine BLE Advertising Message aus, deren Inhalt von einer Empfänger-App dekodiert werden und davon abgeleitet Aktionen auslösen kann
Google ist im Jahr 2015 mit seinem Physical Web Projekt in diese Thematik eingestiegen und erweitert die von den Beacons gesendeten Informationen, so dass zur Aufbereitung der gesendeten Informationen nicht zwangsläufig eine zugeordnete App erforderlich ist.
Im Alltag begegnen uns oft Situationen in denen der Einsatz von Beacons sehr von Vorteil ist.
Nicht jeder Nutzer des öffentlichen Personen-Nahverkehrs kann Informationen zur aktuellen Situation seiner gewünschten Verbindung über dynamische Fahrgastinformations-Anzeiger beziehen. In den Innenstädten werden diese zunehmend eingesetzt.
Autor: IngolfBLN
Auf dem Land werden wohl noch weitere Zeit die traditionellen Haltestellenschilder zu sehen sein.
Autor: MissyWegner
Bein einem solchen Haltestellenschild, was auch im innerstädtischen Bereich durchaus noch gesehen wird, kann ein installierter Beacon die gewünschten Informationen beispielsweise über eine dynamisch aktualisierte Website mit Fahrplaninformationen bieten.
Neben diesen Anwendungen haben die Marketing-Strategen die Mächtigkeit dieser Beacon-Lösungen schon lange erkannt. So kann beispielsweise beim Betreten eines Supermarktes gezielt auf Sonderangebote hingewiesen und das Kaufverhalten beeinflusst werden.
Nach diesen eher anwendungsorientierten Bemerkungen kann sich jeder selbst Gedanken über den Einsatz von Beacons machen.
Kommerzielle Beacons
In den kommerziellen Angeboten findet man zahlreiche Beacons, bei denen leider nicht immer klar hervorgeht, ob sie auch das Eddystone Profile unterstützen. Ich habe mit zwei Beacons der chinesischen Fa. AprilBrother experimentiert.
CardBeacon
Kern des CardBeacons ist ein DA14580 SoC der Fa. Dialog – ein Cortex-M0 mit einem BLE Core. Es wird die zumindest doppelte Batterielebensdauer gegenüber den als Standard geltenden Nordic nrf51822 Chips versprochen und soll mit den Default-Einstellungen drei Jahre betragen. Eine Batterie CR3032 (500mAh) ist im CardBeacon integriert.
CardBeacon ist iBeacon-zertifiziert und unterstützt damit alle iBeacon-Funktionen. UUID, Major, Minor und das Advertising Intervall sind konfigurierbar.
CardBeacon im Scheckkartenformat
Dieser CardBeacon hat die Grundfläche einer Kreditkarte. Die Dicke der Karte beträgt allerdings 5.8 mm. Hier sind die technischen Daten des CardBeacons nachzulesen.
AprilBeacon 202
Der AprilBeacon 202 kann wie bereits der CardBeacon im iBeacon-, Eddystone-UID- oder Eddystone-URL-Mode betrieben werden.
AprilBeacon mit dem Abmessungen 40 mm x 40 mm x 15 mm
AprilBeacon App
Die AprilBeacon App ist ein herstellerspezifisches Tool zur Konfiguration der von diesem Hersteller angebotenen Beacons. Auf der Website des Herstellers findet man die Links zu Apples App Store und zu Googles Playstore.
Beacon Tools
Zur Inbetriebnahme bzw. zur Konfiguration von Beacons bedarf es in der Regel spezieller Tools, die meist herstellerspezifisch sind. Die AprilBaecon App war ein solches Tool.
Ansonsten ist es hilfreich mindestens einen BLE Scanner und die Physical Web App auf seinem Smartphone zu installieren, die für Android in Google’s Playstore zu finden sind.
In Googles Playstore findet man ausserdem zahlreiche BLE Scanner. Ich habe die Tools von Bluepixel Technology und Nordic Semiconductor ausgesucht und verwendet. Mit der Physical Web App kann man schließlich die übertragenen URL einfach sichtbar machen.
BLE Implementierungen
Es gibt derzeit ein recht breites Spektrum an Hardware, bei der bereits ein BLE Modul installiert ist. Das Spektrum reicht dabei von einfachen Mikrocontrollern bis hin zu leistungsfähigen Linux-Devices. Zu nennen sind u.a. BBC micro:bit & Calliope mini, pycom WiPy und Linux Devices , wie Raspberry Pi 3, Raspberry Pi Zero W und C.H.I.P.
Dieser Abschnitt zeigt für BBC micro:bit & Calliope mini die erforderliche Software-Installation, um einen Eddystone-URL Beacon zu erstellen. Das Ergebnis ist für alle Implementierungen identisch – eine über BLE übertragene URL, die von einem Smartphone, Tablet oder anderem BLE-tauglichen Equipment empfangen und ausgewertet werden kann.
Seit einem Jahr ist der BBC micro:bit genannte Mikrocontroller der BBC verfügbar und unter Schülern und Lehrer in Großbritannien recht verbreitet. In Deutschland hat sich die gemeinnützigen Calliope GmbH das Ziel gesteckt, mit dem Calliope mini einen für die Anforderungen der Grundschule geeigneten Mikrocontroller bereit zu stellen, wobei sich dieser am BBC micro:bit orientiert.
Beide Mikrocontroller-Boards sind technisch vergleichbar ausgestattet und weisen als Kern einen nRF51822 Mikrocontroller von Nordic Semiconductors auf.
Preise und Bezugsmöglichkeiten sind in der nachfolgenden Tabelle gelistet.
| Mikrocontroller | BBC micro:bit | Calliope mini |
| Preis | EUR 16,85 | EUR 35,00 |
| Lieferant | http://www.exp-tech.de | |
Zur Programmierung der beiden Mikrocontroller-Boards stehen ein JavaScript Blocks Editor und MicroPython zur Verfügung. Will man BLE nutzen, dann steht MicroPython leider nicht zur Verfügung da der BLE-Stack zu viel RAM benötigt.
Unser micro:bit (oder Calliope mini) Beacon soll nun eine URL aussenden, die auf die verwendete Programmierumgebung, den Java Script Blocks Editor, verweist. Die URL lautet im Original https://makecode.microbit.org/ und verkürzt https://goo.gl/8Hcntr.
Die folgende Abbildung zeigt die vom Java Script Blocks Editor verwendeten Blöcke.
Um BLE zur Verfügung zu haben, muss über Add Package zu Beginn noch das BLE Paket nachinstalliert werden.
Da hier mit einer sicheren Webseite gearbeitet wurde, ist die versendete URL auch als (weitere) Nearby Message sichtbar und kann vom Smartphone direkt aufgerufen werden.
AVR Timer Interrupts Calculator
Timers for
- ATmega328P used in Arduino Uno & Arduino Pro Mini
- ATmega2560 used in Arduino Mega 2560 and
- ATtiny85
are calculated in CTC mode. Select requested frequency, MCU and timer. Click Calculate. Copy result into the clipboard. Paste code into Arduino IDE. Ready. Click here for this easy to use tool.
It’s a good addition to my book Arduino Interrupts – Speed up your Arduino to be responsive.
Ledunia Benchmarks
Mit dem Beitrag Arduino32: Die jungen Wilden in der Zeitschrift DESIGN&ELEKTRONIK (Online-Version Teil 1, Online Version Teil 2) hatte ich 32-Bit Arduinos vorgestellt und an Hand einfacher Benchmarks miteinander verglichen.
Der verbreitete #ESP8266 ist ebenfalls in die Arduino Umgebung integriert und die Verfügbarkeit von #Ledunia als High-End-ESP8266-Modul haben mich veranlasst, diese Tests mit Ledunia zu wiederholen.
Die Programme selbst sind unter GitHub abgelegt, können von da heruntergeladen und in der Arduino IDE ausgeführt werden. Hier sind die Benchmark-Ergebnisse im Vergleich zu verschiedenen klassischen Arduinos:
| Board | Arduino Uno | Arduino M0 | Arduino Due | Ledunia |
| CPU | ATmega328 | ATSAMD21G18 (Cortex-M0+) |
AT91SAM3X8E (Cortex-M3) |
ESP8266EX |
| Clock | 16 MHz | 48 MHz | 84 MHz | 80 MHz |
| Runtime | 18267 ms | 5180 ms | 3451 ms | 2189 ms |
| IO- Periode | 11,60 us | 3.24 us | 4,32 us | 5 us |
| I/O-Frequenz | 86,21 kHz | 308,6 kHz | 203,3 kHz | 200 kHz |
Die Leistungsmerkmale der ESP8266-basierten Arduinos können sich sehen lassen und bilden damit eine sehr gute Ergänzung der Arduino-Familie.
Raspberry Pi online over one year
My RPi 3 is running 371 days w/o any restart. Here is the actual pushover message:
Raspi3: Uptime: 18:30:01 up 371 days, 23:34, 2 users, load average: 0.43, 0.36, 0.30; Disk: Filesystem Size Used Avail Use% Mounted on
/dev/sda 288G 3.8G 270G 2% /mnt/data
ESP8266 Programmierung
Mittlerweile gibt es zahlreiche unterschiedlich ausgestattet Mikrocontrollerboards auf Basis des ESP8266 von Espressif. Ledunia rundet das Angebot nach oben hin ab.
Was ist Eure bevorzugte Programmierumgebung?
Das ist eine der Fragen in meiner Umfrage. Ich würde mich über zahlreiche Einträge freuen, um einen Gesamteindruck zu erhalten. Persönliche Angaben sind nicht erforderlich.
Grove Shield für BBC Micro:bit
Mit dem Grove Shield erschließt sich dem BBC Micro:bit Controller die ganze Familie der Grove Sensoren und Aktoren auf sehr einfache Weise.
Folgende Interfaces stehen nach aussen hin zur Verfügung:
| DC Interfaces | Micro USB x1 |
| Grove Interface | P0/P14,P1/P15,P2/P16,I2C |
| Grove ZERO Interface | Grove ZERO x1 |
| Logic Interface | 3V3/P0/P1/P2/P8/P12/P13/GND |
Mit einem Grove I2C Hub kann die Zahl der anschließbaren I2C Devices erweitert werden .
Hello World für Ledunia
Ledunia bezeichnet ein leistungsfähiges IoT Entwicklungsboard für das IoT auf Basis des bekannten ESP8266 Mikrocontrollers.
Die Installation in der Arduino IDE ist auf der Ledunia Website im Detail beschrieben. Hier ist ein einfaches Programmbeispiel im „Hello World“-Stil gezeigt, welches die erfolgreiche Inbetriebnahme zeigt.
Der deutlich grössere Speicher im Vergleich zum NodeMCU ist aus den Screenshots ersichtlich.
// Uncomment your board
#define ESP8266_LED 5 // for Ledunia
#define NodeMCU_LED D0 // for NodeMCU
#define LED ESP8266_LED // adapt it
ADC_MODE(ADC_VCC);
byte count = 0;
void setup()
{
pinMode(LED, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
delay(4000); // waiting to start the monitor
Serial.print("Hi there, here is ");
Serial.println("Ledunia"); // for Ledunia
// Serial.println("NodeMCU"); // for NodeMCU
Serial.print("ESP8266 Chip ID: ");
Serial.println(ESP.getChipId());
Serial.print("Flash Chip ID: ");
Serial.println(ESP.getFlashChipId());
Serial.print("Flash available [KB]: ");
Serial.println(ESP.getFlashChipSize()/1024);
Serial.print("Flash Chip Size [KB]: ");
Serial.println(ESP.getFlashChipRealSize()/1024);
Serial.print("Flash frequency [MHz]: ");
Serial.println(ESP.getFlashChipSpeed()/1000000);
Serial.print("Free Heap [KB]: ");
Serial.println(ESP.getFreeHeap()/1024);
Serial.print("VCC [mV]: ");
Serial.println(ESP.getVcc());
}
void loop()
{
Serial.print(".");
count++;
if (count == 25)
{
Serial.println();
count=0;
}
digitalWrite(LED, HIGH);
delay(980);
digitalWrite(LED, LOW);
delay(20);
}
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