XBee und Raspberry Pi im Raspberry-Pi-Geek Magazin

04/2015 RasPi im Netz: Mein Artikel über die Zusammenarbeit von Xbee-Modulen mit dem Raspberry Pi ist im akuellen Heft des Raspberry-Pi-Geek Magazin erschienen.

XBee-Module sind kleine Funkmodule, die Sensornetzwerk aufspannen und automatisch verwalten können. Da sie per serieller Schnittstelle kommunizieren sind die bestens für das Zusammenspiel mit dem RasPi geeignet. Der Artikel führt in die Grundlagen der Arbeit mit XBee-Modulen ein und zeigt wie man Messwerte erfasst und mit dem RasPi auswertet. Das Heft gibt es für 7,99 Eur als PDF: http://www.raspberry-pi-geek.de/Magazin/2015/04 oder am Kiosk.

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Meine Smartwatch :-) Mit I2C ein OLED-Display ansteuern

OLEDFür gerade einmal 10 € gibt es ein 0,96 zoll Display mit einer Auflösung von 128×64 Pixel zum Beispiel bei amazon. Das Display ist groß genug, um kleine Grafiken und Benachrichtigungen anzuzeigen. Mein Display ist ein chinesisches Produkt, angepriesen als 100 % kompatibel zum Original von Adafruit und daher wohl 100% kompatibel zur Adafruit-Bibliothek Adafruit_SSD1306.h für den Arduino. Es wird mit 5V betrieben und verfügt über eine I2C-Schnttstelle. Die Orignal-Displays gibt es mit I2C und SPI-Schnittstelle (siehe SSD1306 OLED Displays with Raspberry Pi and BeagleBone Black – englisch). Den Rest des Beitrags lesen »

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WLAN auf der Kommandozeile einrichten

Es ist sehr leicht, den RasPi per Kabel ans Netzwerk zu bekommen (siehe dazu „Ans Netz!„). Die Netzwerkkonfiguration läuft bei Anschluss des LAN-Kabels automatisch und nach ein paar Sekunden ist der RasPi per SSH erreichbar. Ganz so einfach ist es mit WLAN nicht,denn das WLAN-Passwort muss schließlich irgendwo eingegeben werden. Um auf den Anschluss von Monitor und Tastatur verzichten zu können, konfiguriere ich den RasPi per USB-Serial-Adapter. Wie das geht, habe ich im Beitrag „Ein Terminal über die seriellen Ports“ gezeigt. Zur Erinnerung: Ihr braucht einen USB-Serial-Adapter wie es ihn für ein paar Euro im Internet gibt. Beim Anschluss solltet Ihr darauf achten, dass der RX-Anschluss des Adapters an den TX-Pin vom RasPi kommt und der TX-Anschluss des Adapters an den RX-Pin des RasPi. Denn was der eine sendet (TX) soll der andere ja empfangen (RX). Am TX-Anschluss sollten außerdem höchstens 3.3 V anliegen, da sonst der RX-Pin des RasPi zu viel Spannung abbekommt. Den 5V-Anschluss schließt Ihr nicht an, wenn der RasPi selbst schon mit Strom versorgt wird. Serial-adapter Den Rest des Beitrags lesen »

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Analoge Messwerte mit einem ADC über SPI auslesen

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Elektronische Sensoren geben die erfassten Messwerte auf unterschiedliche Weise an den Empfänger weiter. Einige Sensoren verändern eine Spannung oder einen Stromfluss, je nach Messwert. Ein Fotowiderstand lässt zum Beispiel mehr oder weniger Strom durch, je nachdem wie viel Licht auf den Sensor trifft. Einige andere Sensoren geben die Messwerte als Datenpakete weiter. Dafür benutzen sie spezielle Schnittstellen, wie den i2c-Bus oder SPI. Signale, die auf diese Weise in Bits und Bytes übersetzt werden, nennt man digitale Messwerte.
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Eine Echtzeituhr mit dem i2c-Bus anprogrammieren

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Viele Sensoren und Microntroller unterstützen den i2c-Bus. Dieser Bus hat den Vorteil, dass nur zwei Drähten zur Kommunikation aller Teilnehmer benötigt werden. Dadurch kann ein so genannter Bus-Master über 100 Microcontroller (Slaves) im Zaum halten. Das Protokoll ist so verbreitet, dass zur Programmierung inzwischen zahlreiche Bibliotheken zur Verfügung stehen.
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Ein 2 x 16 Zeichen LCD mit den GPIO-Pins programmieren

LCD10Ein zweizeiliges LCD kostet inklusive Versand knapp 3 EUR. Oft genug reichen 2 x 16 Zeichen völlig aus, um die wichtigsten Informationen darzustellen. Ob eine IP-Adresse, ein MP3-Titel, eine Benachrichtigung über ein Systemereignis oder Messwerte – einen kompletten Bildschirm braucht es oft nicht. LCDs mit einem HD44780-Controller sind sehr verbreitet. Es gibt viele Projekte, die ein solches Display für den RasPi verwenden. Das LCD wird dabei meist mit Hilfe von Bibliotheken angesprochen, die das Programmieren des Controllers abnehmen. Die python-Bibliothek RPLCD ist zum Beispiel so eine Bibliothek. In diesem Beitrag soll gezeigt werden, wie das LCD über die GPIO-Pins direkt auf der Ebene des Microcontrollers angesprochen wird. Der Quell-Code für das C-Programm ist auf gitHub abgelegt: https://github.com/rheikvaneyck/HD44780. Den Rest des Beitrags lesen »

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Die serielle Schnittstelle (UART) in Skripten programmieren

P1050970In meinem letzten Beitrag habe ich den neuen GPIO-Header des RasPi B+ beschrieben. In der Übersicht zur Belegung der Pins habe ich die Pins hervorgehoben, die über eine Sonderbelegung verfügen. Im Einzelnen sind das die Pins für I2C, UART und SPI. Hier ein kurzer Überblick, was hinter diesen Bezeichnungen steckt:

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GPIO Pins bei Modell B+ (ab Juli 2014)

Layout B+Die GPIO Pins des Modells B, das bis Juli 2014 gebaut wurde, habe ich in einem Beitrag im Mai vorgestellt. Bei dem neuen Modell B+ wurde nun der Pin-Header um 14 Pins erweitert, so dass insgesamt 40 GPIO-Pins zur Verfügung stehen.  Dafür ist der Pin-Header P5 verschwunden und die JTAG-Kontakte sind auf die Rückseite neben den HDMI-Anschluss gewandert.

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Der Neue: Raspberry Pi B+

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Den neuen RasPi B+ gibt’s seit ein paar Tagen auch in Deutschland. Es ist eine verbesserte Variante der Version B. An der internen Hardware hat sich nichts geändert. Die gleich CPU (BCM2835) und auch 512 MB RAM. Neu ist der Aufbau. Die Komponenten sind auf dem Board neu angeordnet. Daher passen die alten Gehäuse des PasPi B nicht mehr. Es gibt nun 4 anstatt 2 USB-Ports, Ethernet mit Status-LEDs, keinen S-Video-Aushang mehr und einen kombinierten Analog/Digital-Audio-Ausgang. Außerdem sind die Anschlüsse für Audio und Micro-USB auf die Seite neben dem HDMI-Anschluss gewandert. Eine weitere nicht unwesentliche Neuerung ist die Nutzung einer MicroSD-Karte anstelle der SD-Karte. Auch hier kann das Zubehör vom RasPi B nicht wiederverwendet werden.

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Ein serielles Terminal zu einem Mikrocontroller

AMTEL ATMega328Der RasPi kann allein über die GPIO-Ports schon ziemlich flexibel externe Bauelemente ansteuern oder Daten einlesen. Die Anbindung eines relativen smarten Mikrocontrollers, der sich zudem in der Laufzeit neu programmieren lässt, eröffnet noch viel mehr Möglichkeiten. Der ATmega328 von AVR zum Beispiel hat eine USART-Schnittstelle, so dass man mit einem Terminal mit dem IC kommunizieren kann. Der IC kann auf diese Weise Textausgaben an den RasPi schicken oder komplett neu programmiert werden. Er kann über den RasPi quasi „lernen“, was er aus seinen Umgebungsdaten „erfährt“.

Der Atmega328

Der ATmega328 ist ein Mikrokontroller von AVR und kann mit integrierter CPU, mit RAM und EEPROM eine ganze Menge anstellen. Er steckt daher auch im Arduino und hat damit eine riesige Community ins Leben gerufen. Das Arduino Board ist gut zum Kennenlernen und Experimentieren mit  AVR-Mikrocontrollern. Das Programmieren der AVR-ICs ist verhältnismäßig einfach. Die Arduino-Community stellt zum Beispiel eine einfache IDE zur Verfügung und der Hersteller gibt zu diesen ICs ebenfalls eine mächtige IDE heraus. Beide Entwicklungsumgebungen bringen hunderte von Bibliotheken und Beispielprogrammen mit. Wenn man sich also für Mikrocontroller interessiert, ist der Einstieg über die AVR-ICs besonders leicht verdaulich.

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