Das Raspberry Pi Lab

Bild

Der RasPi macht das Experimentieren besonders einfach. Er hat einen ganzen Haufen Schnittstellen, auf die ich später noch genauer eingehe. Um mit den Schnittstellen herumzuspielen, braucht man nur ein paar Werkzeuge die nicht die Welt kosten. Zu Grundausstattung gehören mindestens die folgenden Teile:

  • Einen Raspberry Pi natürlich.Inklusive Mikro-USB Netzteil und einer SD-Karte.
  • Entweder einen HDMI-Monitor und Tastatur ODER einen anderen Rechner für Ein- und Ausgaben
  • Ein Netzwerkkabel für den Anschluss an das Netzwerk oder einen WLAN-USB-Stick
  • Ein Steckbrett (Breadboard) mit Kabel-Set und Klemmbrücken.
  • Widerstände, Kondensatoren, Transistoren, jeweils im Set
  • Für eigene Elektronik: einen Lötkolben inkl. Lötzinn, ein Messgerät und eine „Dritte Hand“

Grob überschlagen kostet die Grundausstattung insgesamt 80 €. Die Elektronik-Werkzeuge wie Lötkolben gibt es in einfachen Ausführungen bereits komplett ab 30 €. Es gibt sicher Hobbys, die sind da kostenintensiver.

Raspberry Pi

Es gibt aktuell Version 1 und Version 2, die sich etwas unterscheiden. Die Version 1 (Model A) ist etwas günstiger, hat aber nur 256 MB RAM und nur einen USB-Anschluss. Dafür braucht sie aber auch weniger Strom (500mA) im Vergleich zu Model B (750mA). Den Pi kann man inzwischen als Komplett-Set inkl. passenden Netzteil und SD-Karten kaufen. Teilweise gibt es gleich die Komponenten zum Experimentieren dazu. Beim Netzteil sollte man darauf achten, dass es ein vernüftiges Teil ist und ausreichend Strom für den RasPi liefert. Es sollte die Spannung stabil halten und mehr als 1A liefern. Besser sind 2A, um Reserven für angeschlossene Komponenten zu haben. Am besten sucht man eins mit einem expliziten Verweis auf den RasPi.

Die SD-Karte

Die SD-Karte muss mindestens 2 GB groß sein. Sinnvoll ist es, gleich ein 4 GB oder besser 16 GB große Karte zu kaufen. Da gibt es unterschiedliche Geschwindigkeiten, je geringer die Geschwindigkeit, umso günstiger. Die Angabe findet sich auf der Karte als Zahl in einem kleinem Kreis.  Eine 4 ist ausreichend. Manche Karten mit einer 10 machen Schwierigkeiten im RasPi, da muss man probieren.

Bildschirm

Man kann einen HDMI-Monitor an den RasPi anschließen. Die USB-Ports erlauben den Anschluss von Tastatur und Maus. Ich verzichte darauf und verbinde mich von einem anderen Rechner per SSH mit dem RasPi. Für das Programmieren, installieren oder einrichten braucht man auch keine grafische Oberfläche. Außerdem bremst die den RasPi ziemlich aus. Wie man per SSH auf den RasPi kommt, erkläre ich später.

Steckbrett

Ein Steckbrett oder englisch „Breadboard“ ist praktisch für Experimente mit elektronischen Bauelementen, wie Sensoren oder Leuchtdioden. Steckbretter gibt es in vielen Größen. Ich verwende meist das Kleinste mit 30 Reihen. Das reicht für erste Schritte völlig aus. Für die Verkabelung von RasPi und Steckbrett braucht man spezielle Kabel. Die haben entweder spitze Enden (Male), die man in das Steckbrett stecken kann, oder Buchsen (Female), die man auf die GPIO-Kontakte des RasPi stecken kann. Das Kabel-Set sollte also Kabel, die an beiden Enden Stecker haben (Male/Male) und Kabel, die an einem Ende Stecker und am anderen Ende Buchsen (Male/Female) haben enthalten. Dann sind Klemmbrücken sehr praktisch, da der Schaltungsaufbau dann wesentlich übersichtlicher aussieht. Klemmbrücken gibt es im Set für ein paar Euro.

Bauelemente

Manche Sensoren oder Elektronikteile brauchen noch ein paar Bauelemente, damit sie funktionieren. Manche davon braucht man immer wieder. Dazu gehören Widerstände, Kondensatoren und Transistoren. Die gibt es praktischerweise im Set mit mehreren hundert Teilen. Die E12-Serie von Widerständen enthält z.B. die gängigsten Größen und kostet nicht viel. Ähnliche Sets gibt es für Kondensatoren und Transistoren. Bei Transistoren gibt es grundsätzlich zwei Arten (NPN und PNP), von denen man jeweils eine Handvoll haben sollte.

Lötstation

Ab und an muss etwas gelötet werden. Lötkolben gibt es in allen Preisklassen. Die Günstigsten fangen bei 8 € an und nach oben ist das natürlich offen. Damit die Bauteile nicht langsam schmoren, bis das Zinn schmilzt, sollte der Lötkolben 30 W haben. Besser sind Lötkolben, bei denen man die Temperatur regeln kann. Die gibt es ab 15 €. Die Temperatur sollte zwischen 300 und 350 Grad liegen. Je heißer, desto geübter sollte man sein. So richtig Spaß macht eine digitale Lötstation, weil da die gemessene Temperatur angezeigt wird. Das gibt zusätzlich Sicherheit. Der Preis dafür liegt bei 45 € aufwärts. Auf jeden Fall sollte man eine Ablage für den Lötkolben haben, wenn die nicht schon zum Lötkolben dazugehört. Ein Schwamm für die Reinigung der Lötspitze sollte man auch haben. Ich zeige später noch, wie das ganze funktioniert. Ach ja, Lötzinn sollte man auch haben. Lötfett und einen Lötstein braucht man nicht. Es sei denn, man möchte Dachrinnen löten.

Dritte Hand

Hört sich komisch an, aber eine Dritte Hand ist genau das, was einem fehlt, wenn man mit beiden Hände zu tun hat und keine Hand frei hat, um das eigentliche Objekt zu halten. So etwas kostet nur wenig und ist extrem praktisch. Beim Löten ist so etwas unverzichtbar, weil sich dann die zu verlötenden Teile nicht bewegen oder verwackeln.

Messgerät

Ein digitales Multimeter gehört eigentlich auch zur Grundausstattung. Damit kann man schauen, ob eine Kabelverbindung überhaupt funktioniert, ob eine Bauelement die richtige Spannung erhält bzw. abgibt oder ob ein GPIO-Port an oder aus ist. Hier ist es schon etwas schwieriger, etwas Günstiges zu finden. Es gibt einfache Geräte für 15 €. Man sollte aber darauf achten, dass das Gerät Spannungen, Stromstärken, Widerstände und Dioden messen kann. Es sollte genügend Dezimalstellen haben (mindestens 4) und auch Transistoren messen können. Man landet preismäßig dann bei 30 € – 60 €. Die Investition lohnt sich aber, irgendwie brauche ich das Gerät regelmäßig um irgendwas im Haushalt zu reparieren.

Das Lab

Und fertig ist das Lab. In den nächsten Posts zeige ich dann ein paar Projekte mit Bauelementen, Sensoren und deren Programmierung. Zum Einstimmen könnt Ihr ja in den Artikeln schmökern, die ich für den LinuxUser und das Raspberry Geek Magazin geschrieben habe. In einem Artikel wird das Anzapfen einer Wetterstation beschrieben und in einem anderen Artikel zeige ich, wie man einen Musik-Player baut, der eine Musikauswahl per Webcam erlaubt. Der Source-Code für meine Projekte liegt auf github.com (https://github.com/rheikvaneyck?tab=repositories).

,

  1. #1 von P1TRONIC am 11. Oktober 2015 - 10:46

    Ich habe mich mal ein wenig hier umgeschaut und muss sage, dein Blog gefällt mir. Wirklich mehr gibt es nicht zu sagen.

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden /  Ändern )

Google+ Foto

Du kommentierst mit Deinem Google+-Konto. Abmelden /  Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden /  Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden /  Ändern )

Verbinde mit %s

%d Bloggern gefällt das: