Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Ein paar Anschaffungstipps erbeten!


von Robert M. (robbb)


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Hallo zusammen,

ich schreibe für gewöhnlich nur Software, aber in letzter Zeit habe ich 
mich aus Spass auch mehr und mehr mit Mikrocontrollern und anderen 
Komponenten beschäftigt. Momentan bin ich dabei, mich mit dem ESP-12F zu 
beschäftigen (bin schwer begeistert!).

Ich bin was Elektronik betrifft ein ziemlicher Anfänger und hoffe, dass 
meine Fragen nicht allzu naiv rüberkommen, da ich auf jeden Fall tiefer 
einsteigen will. Nachdem ich jetzt aus "Hello World"-Gründen einen der 
ESP-12F's mit der NodeMCU-Firmware geflasht hatte, habe ich testweise 
mal versucht, einen kleinen Schrittmotor mit Treiberboard zum Laufen zu 
bringen, was auch wirklich gut funktionierte. Ich hatte mir diese 
Kombination hier bestellt: 
http://www.dx.com/p/dmdg-uln2003-stepper-motor-driver-module-5v-28byj-48-stepper-motor-for-arduino-349659

Nach diesem kleinen Test will ich eigentlich direkt etwas "vernünftiges" 
angehen, also ein Projekt aus dem echten Leben. Praktischerweise hat 
mein Arbeitskollege da einen schönen ersten Fall. Was ich mir nun 
erhoffe sind einige konkrete Tipps und Vorschläge, welche Bauteile und 
Komponenten ich mir zulegen sollte, um eine möglichst universelle 
Werkzeugkiste zu haben, mit der man spontan schon mal ziemlich viel auf 
die Beine stellen kann. Was mich dabei am meisten interessiert, habe ich 
hier mal laienhaft zusammengefasst. Bitte zerrupft mich nicht, ich bin 
wie gesagt Anfänger und irgendwo muss ich ja mal anfangen! ;-)

1. Der ESP-12F läuft auf 3.3V, viele Komponenten sind aber für 5V 
ausgelegt, damit sie u.a. mit dem Arduino laufen. Ich bräuchte 
wahrscheinlich sehr oft irgendein Teil, das mir die Spannung von 5V auf 
3.3V reduziert oder andersrum. Was nimmt man da? Es gibt ja diese Level 
Shifter, was sollte ich da beachten?

2. Da der ESP-12F so supersparsam ist, würde ich den gerne auch ohne 
feste Energieversorgung betreiben. Dafür schwebt mir eine Solarzelle mit 
einer Pufferbatterie und gut funktionierender Laderegelung vor, so dass 
ich z.B. ein kleines Solarpanel auf der Fensterbank unterbringen kann, 
welches dann einen selbstgemachten Thermostatdreher betreiben könnte. Da 
wird ja nur 2 oder 3 Mal pro Tag ein bißchen Energie zum Drehen 
gebraucht, ansonsten schläft alles bei 10µA. Gibt es da irgendwas 
passendes, was mir langfristig pflegeleicht Energie liefert? Ich möchte 
ungern Akkupacks verwenden, die ich manuell aufladen muss. Lieber wäre 
mir eine Lösung, die den ganzen Tag Energie sammelt, speichert und dann 
für eine handvoll kräftige AKtionen reicht (wie z.B. Schrittmotor 
betätigen o.ä.). Gibt es da neben Solar andere Möglichkeiten? Ich habe 
dieses Jahr immer mal wieder was aufgeschnappt von Fortschritt bei den 
Kondensatoren und Energy Harvesting von Radiowellen, das klingt super 
aber ich kann das absolut nicht einschätzen... gibt es da schon was oder 
ist das von der Leistung her eine ganz andere Welt?

3. Ich habe mir zum Anfang die oben erwähnten Mini-Schrittmotoren für 4$ 
inkl. Treiberboard bestellt. Die funktionieren auch, aber die sind ja 
für alles, was ein bisschen Kraft erfordert, schon zu klein. 
Heizungsthermostate z.B. lassen sich mit den Dingern auf keinen Fall 
bewegen, wenn man nicht eine klobige Übersetzung bastelt. Daher würde 
ich mich freuen, wenn ihr mir ein paar einfach anzusteuernde 
Kombinationen von Treibern und Motoren nennen könntet: einmal für die 
"Heizungsdreherklasse", dann aber gerne auch für wesentlich 
kraftaufwendigere Sachen, sofern das einigermaßen bezahlbar bleibt 
natürlich. Ich denke dabei z.B. an Motoren wie in einem industriellen 
Roboterarm, der auch schon mal ein paar Kilogramm an einem 50cm-Hebel 
bewegen kann, ohne dass ihm die Puste ausgeht. Der kann dann natürlich 
auch gerne wesentlich mehr Leistung haben als die für den autonomen 
Betrieb wie oben erwähnt.

4. Eine ganz konkrete Sache, die ich suche, ist diese hier: ich würde 
gerne auf dem ESP8266 Zustände von anderen Schaltkreisen erfassen 
können, und zwar möglichst universell. Damit meine ich zum Beispiel, 
dass ich eine Lichtleitung einer 230V-Birne, eine typische Hausklingel, 
oder auch sehr niedrige Spannungen feststellen kann und Zustandswechsel 
sicher detektieren und weiterverarbeiten kann. Ein Arbeitskollege 
erwähnte in diesem Zusammenhang den Begriff "Optokoppler". Nach allem, 
was ich darüber lesen konnte, klingt das schon mal vielversprechend. 
Gibt es denn sozusagen "Breitband"-Optokoppler, die ich mit dem ESP8266 
oder einem Arduino nutzen könnte? Oder anders gesagt: ich suche 
irgendein Bauteil, an das ich eine Lichtleitung genauso wie den Summer 
eines Haus-Klingeltelefons klemmen kann und dann herausfinde: summt oder 
summt nicht, Licht ist an oder Licht ist aus.

Ich suche einfach eine möglichst sinnvolle Grundaustattung an 
Komponenten, die man immer wieder mal verwenden wollen wird. Besonders 
interessieren mich dabei die vier angesprochenen Punkte. Es wäre super, 
wenn ihr mir Tipps dazu geben könntet, gerne auch Links zu Shops oder 
ähnlichem. Falls euch noch etwas anderes einfällt, was euch immer sehr 
geholfen hat, bin ich natürlich auch gespannt darauf. Es geht halt um 
eine möglichst gut ausgestatte und möglichst universell nutzbare erste 
Werkzeugkiste, die ruhig über das Spielzeuglevel hinausgehen darf, auch 
kostenmäßig. Spezielle Komponenten kann ich dann ja immer noch 
projektbezogen gezielt anschaffen.

Danke schon mal an alle, die Tipps haben! Bin gespannt, was wir hier 
zusammentragen, das ist bestimmt auch für einige andere interessant.

: Bearbeitet durch User
von Kurt (Gast)


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Robert M. schrieb:
> ESP-12F so supersparsam

Wer hat Dir den diesen Bären aufgebunden? Solange der nicht gerade 
schläft, braucht der eine ganze Menge Strom und ist auch noch ziemlich 
anspruchsvoll was Stromspitzen betrifft. Um den mit Solar zu betreiben 
sollte man wohl von einem halben Quadratmeter Solarfläche ausgehen. Mit 
Energy Harvesting betreiben? No way!

von Christopher J. (christopher_j23)


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Robert M. schrieb:
> 1. Der ESP-12F läuft auf 3.3V, viele Komponenten sind aber für 5V
> ausgelegt, damit sie u.a. mit dem Arduino laufen. Ich bräuchte
> wahrscheinlich sehr oft irgendein Teil, das mir die Spannung von 5V auf
> 3.3V reduziert oder andersrum. Was nimmt man da? Es gibt ja diese Level
> Shifter, was sollte ich da beachten?

Das Gegenteil ist der Fall. Die meisten Bauteile heutzutage arbeiten 
eher im Bereich 3,3V als 5V. Der Eindruck entsteht lediglich durch die 
ganzen Arduino/AVR Projekte, die noch mit 5V laufen und wo daher gerne 
entsprechend kompatible Komponenten gewählt werden.

Es gibt hier einen Artikel dazu:
https://www.mikrocontroller.net/articles/Pegelwandler



Robert M. schrieb:
> 2. Da der ESP-12F so supersparsam ist, würde ich den gerne auch ohne
> feste Energieversorgung betreiben. Dafür schwebt mir eine Solarzelle mit
> einer Pufferbatterie und gut funktionierender Laderegelung vor, so dass
> ich z.B. ein kleines Solarpanel auf der Fensterbank unterbringen kann,
> welches dann einen selbstgemachten Thermostatdreher betreiben könnte. Da
> wird ja nur 2 oder 3 Mal pro Tag ein bißchen Energie zum Drehen
> gebraucht, ansonsten schläft alles bei 10µA. Gibt es da irgendwas
> passendes, was mir langfristig pflegeleicht Energie liefert? Ich möchte
> ungern Akkupacks verwenden, die ich manuell aufladen muss. Lieber wäre
> mir eine Lösung, die den ganzen Tag Energie sammelt, speichert und dann
> für eine handvoll kräftige AKtionen reicht (wie z.B. Schrittmotor
> betätigen o.ä.). Gibt es da neben Solar andere Möglichkeiten? Ich habe
> dieses Jahr immer mal wieder was aufgeschnappt von Fortschritt bei den
> Kondensatoren und Energy Harvesting von Radiowellen, das klingt super
> aber ich kann das absolut nicht einschätzen... gibt es da schon was oder
> ist das von der Leistung her eine ganz andere Welt?

Das was du vor hast ist schon relativ ambitioniert. Eine einfache Lösung 
dafür kenne ich nicht aber ich würde es vermutlich zuerst mal mit einer 
dieser "Powerbanks" versuchen, die noch eine Solarzelle integriert 
haben. Das Problem bei der Sache ist aber, dass die eigentlich für 
Handys gedacht sind. D.h. im Normalfall sowas wie 1A für ein/zwei 
Stunden und dann 0A und nicht 50µA die ganze Zeit und ab und zu mal 
300mA. Eventuell schalten die Dinger dann einfach ab wenn der ESP sich 
schlafen lägt und im schlimmsten Fall muss man dann noch manuell auf 
einen Knopf drücken um den "Ladevorgang" wieder zu starten. Dennoch wäre 
das eine denkbar einfache Methode: Micro-USB-Kabel dran und los gehts. 
Falls du etwas derartiges findest (auch ohne Solarzelle), was für den 
Betrieb von einem ESP geeignet und bezahlbar ist, dann lass es mich 
wissen. Ich bin da auch schon länger auf der Suche. Selber bauen ist 
sicher nicht unmöglich und es gibt massig geeignete ICs auf dem Markt, 
die genau dafür gedacht sind aber wenn du etwas suchst, was du auch noch 
von Hand ohne Heißluft löten kannst, dann wird es schon schnell sehr 
dünn.


Robert M. schrieb:
> 3. Ich habe mir zum Anfang die oben erwähnten Mini-Schrittmotoren für 4$
> inkl. Treiberboard bestellt. Die funktionieren auch, aber die sind ja
> für alles, was ein bisschen Kraft erfordert, schon zu klein.
> Heizungsthermostate z.B. lassen sich mit den Dingern auf keinen Fall
> bewegen, wenn man nicht eine klobige Übersetzung bastelt. Daher würde
> ich mich freuen, wenn ihr mir ein paar einfach anzusteuernde
> Kombinationen von Treibern und Motoren nennen könntet: einmal für die
> "Heizungsdreherklasse", dann aber gerne auch für wesentlich
> kraftaufwendigere Sachen, sofern das einigermaßen bezahlbar bleibt
> natürlich. Ich denke dabei z.B. an Motoren wie in einem industriellen
> Roboterarm, der auch schon mal ein paar Kilogramm an einem 50cm-Hebel
> bewegen kann, ohne dass ihm die Puste ausgeht. Der kann dann natürlich
> auch gerne wesentlich mehr Leistung haben als die für den autonomen
> Betrieb wie oben erwähnt.

Der logische nächste Schritt wäre einfach ein dickerer Schrittmotor, 
z.B. ein Nema17 aus dem 3D-Druck Bereich. Samt Treiber kostet der in 
etwa 15€ und kann halt schon ein bisschen mehr als diese winzigen 
Motörchen. In den meisten elektronischen Thermostaten sind aber ganz 
einfache Gleichstrommotoren verbaut und mit einem Schneckengetriebe 
bekommt man hohe Übersetzungen, die gar nicht so klobig sind. Mit ein 
paar kg an einem 50cm Hebelarm bist du aber schon im zweistelligen Nm 
Bereich. Ohne Getriebe sieht es da schnell düster aus bei bezahlbarem 
Hobbyzeug.


Robert M. schrieb:
> 4. Eine ganz konkrete Sache, die ich suche, ist diese hier: ich würde
> gerne auf dem ESP8266 Zustände von anderen Schaltkreisen erfassen
> können, und zwar möglichst universell. Damit meine ich zum Beispiel,
> dass ich eine Lichtleitung einer 230V-Birne, eine typische Hausklingel,
> oder auch sehr niedrige Spannungen feststellen kann und Zustandswechsel
> sicher detektieren und weiterverarbeiten kann. Ein Arbeitskollege
> erwähnte in diesem Zusammenhang den Begriff "Optokoppler". Nach allem,
> was ich darüber lesen konnte, klingt das schon mal vielversprechend.
> Gibt es denn sozusagen "Breitband"-Optokoppler, die ich mit dem ESP8266
> oder einem Arduino nutzen könnte? Oder anders gesagt: ich suche
> irgendein Bauteil, an das ich eine Lichtleitung genauso wie den Summer
> eines Haus-Klingeltelefons klemmen kann und dann herausfinde: summt oder
> summt nicht, Licht ist an oder Licht ist aus.

Ein Optokoppler ist nicht dafür da zu sagen ob im Raum jetzt das Licht 
an oder aus ist, sondern ganz allgemein ein Bauteil, bei der 
Informationen von einer zur anderen Seite optisch übertragen werden (per 
LED und Fototransistor). Das hat meistens den Zweck, dass man die beiden 
Seiten galvanisch voneinander trennen kann. Wenn du einen normalen 
Optokoppler direkt an 230V anschließt wird der aber wohl seinen Dienst 
sofort quittieren. Wie man es machen kann wurde hier schon oft erwähnt. 
Einfach mal hier oder bei Google nach "Netzspannung detektieren" suchen.

Für die Werkzeugkiste empfehle ich bei allem was mit Netzspannung zu tun 
hat unbedingt ein vernünftiges Multimeter. Für Logikspielereien mit dem 
ESP ist ein Logic-Analyzer mitunter sehr hilfreich. Für Einsteiger 
brauchbare LAs gibt's beim Chinamann ab 5€. Beim Multimeter würde ich 
eher ein bisschen (bzw. deutlich) mehr ausgeben. Naja und ich würde auch 
an deiner Stelle erstmal mit 24V AC aus einem Klingeltrafo anfangen 
statt direkt den nächsten Starkstromanschluss mit einem ESP zu 
verdrahten.

: Bearbeitet durch User
von Robert M. (robbb)


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Christopher J. schrieb:
> Das Gegenteil ist der Fall. Die meisten Bauteile heutzutage arbeiten
> eher im Bereich 3,3V als 5V. Der Eindruck entsteht lediglich durch die
> ganzen Arduino/AVR Projekte, die noch mit 5V laufen und wo daher gerne
> entsprechend kompatible Komponenten gewählt werden.

Das ist natürlich schön zu hören und gut zu wissen!

> Das was du vor hast ist schon relativ ambitioniert. Eine einfache Lösung
> dafür kenne ich nicht aber ich würde es vermutlich zuerst mal mit einer
> dieser "Powerbanks" versuchen, die noch eine Solarzelle integriert
> haben.

Ich denke auch, dass das zumindest eine gute Ausgangsbasis ist, vor 
allem bleibt es dann ja auch bezahlbar...

> Falls du etwas derartiges findest (auch ohne Solarzelle), was für den
> Betrieb von einem ESP geeignet und bezahlbar ist, dann lass es mich
> wissen. Ich bin da auch schon länger auf der Suche.

Ich habe gerade zwei von diesen hier bei Amazon geordert, 10Ah mit 
Solarzelle und USB-Anschlüssen für nur 15€, da gibt's anscheinend heute 
Rabatt: https://www.amazon.de/gp/product/B01H309S6Q/

> Der logische nächste Schritt wäre einfach ein dickerer Schrittmotor,
> z.B. ein Nema17 aus dem 3D-Druck Bereich. Samt Treiber kostet der in
> etwa 15€ und kann halt schon ein bisschen mehr als diese winzigen
> Motörchen.

Habe ich mir angeguckt - sind unterwegs.

> Ein Optokoppler ist nicht dafür da zu sagen ob im Raum jetzt das Licht
> an oder aus ist,

Das war mir klar, ich hatte nur die Zuleitung zu einer Lampe als 
Beispiel genommen.

> Naja und ich würde auch
> an deiner Stelle erstmal mit 24V AC aus einem Klingeltrafo anfangen
> statt direkt den nächsten Starkstromanschluss mit einem ESP zu
> verdrahten.

Eine gute Idee. Wäre ja auch ausgesprochen ärgerlich, wenn ich mich 
wegbruzzeln würde bevor die Motoren hier sind! ;-)

Das klingt doch alles schon mal gut, so langsam kriege ich zumindest mal 
einen Überblick. Freue mich schon auf den Tag, wenn ich loslegen kann 
und den Kram zusammenhabe! Es ist irgendwie immer frustrierend, wenn man 
total motiviert weiterbasteln will und merkt, dass man nicht 
weiterkommt, weil einem wieder irgendwas fehlt. Danke für die Tipps!

von Christopher J. (christopher_j23)


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Robert M. schrieb:
>> Ein Optokoppler ist nicht dafür da zu sagen ob im Raum jetzt das Licht
>> an oder aus ist,
>
> Das war mir klar, ich hatte nur die Zuleitung zu einer Lampe als
> Beispiel genommen.

Dann ist ja gut, es klang irgendwie in deinem Beitrag etwas verwirrend. 
Ich weiß auch noch nicht so genau was du mit "Breitband"-Optokoppler 
meinst. Vielleicht meinst du einen der mit 3,3V und 5V funktioniert? 
Also wenn du deine Controller als Empfänger nutzt sehe ich da überhaupt 
kein Problem. Du hängst auf die Transistorseite an den Collector einen 
Pullup nach VCC und misst dort über einen Digitaleingang die Spannung 
(V_O im Bild im Anhang). Den Emitter legt man auf GND. Ist der 
Transistor gesperrt, weil LED aus, bekommt man VCC und damit einen 
High-Pegel. Ist der Transistor leitend hat man nur noch die 
Sättigungsspannung des Transistors, was z.B. für einen 4N25 ca. 0,5 V 
und damit ein Low-Pegel ist, egal ob ESP oder AVR. Wenn du es 
andersherum machen willst, also die LED des Optokoppler an einen ESP 
oder AVR hängst um etwas zu übertragen, dann musst du zumindest beim ESP 
schauen ob er genügend Strom am Pin liefern kann. Begrenzen muss man den 
Strom durch die LED natürlich bei beiden Typen, egal ob 3,3 V oder 5 V. 
Wenn du Daten über einen Optokoppler übertragen willst, also I2C oder 
SPI und dergleichen, dann muss der Optokoppler entsprechend schnell 
genug sein.


Robert M. schrieb:
> Ich habe gerade zwei von diesen hier bei Amazon geordert, 10Ah mit
> Solarzelle und USB-Anschlüssen für nur 15€, da gibt's anscheinend heute
> Rabatt: https://www.amazon.de/gp/product/B01H309S6Q/

Sieht ganz nett aus, vor allem weil das Gehäuse verschraubt zu sein 
scheint. Kannst ja mal wenn das Teil da ist aufmachen und ein paar 
Bilder hier einstellen. Außerdem würde mich noch interessieren bis zu 
welchem Strom das Ding aktiv bleibt, also ob sich das Teil nicht einfach 
abschaltet wenn man nur 1mA oder 100µA zieht bzw. wann genau es 
abschaltet. In einem kurzen Blick auf die Rezensionen meine ich gelesen 
zu haben, dass man hier auch auf den Button drücken muss um das Teil 
"scharf" zu schalten. Prinzipiell könnte man den aber auch durch einen 
Transistor ersetzen.

von Joachim S. (oyo)


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Hier mal ein paar Sachen, die mir auf Anhieb einfallen und die ich für 
die µC-Entwicklung als besonders nützliche/sinnvolle Anschaffung 
empfinde, weil man sie ganz oft braucht und sie gleichzeitig nicht viel 
kosten:

- Ein Multimeter, ganz klar - braucht man immer
- Mindestens ein Breadboard (mit mindestens ein paar hundert Kontakten) 
und ein paar Dutzend Steckbrücken
- Ein Breadboard-Stromversorgungs-Modul - gibt's in China für ca. 60 
Cent, und erweist sich als sehr praktisch, weil man so ganz schnell und 
einfach auf dem Breadboard die zwei derzeit für µCs wichtigsten 
Spannungen 5 und 3.3V verfügbar hat.
- USB<->Seriell/UART-Wandler - kostet ganz wenig und braucht man ganz 
oft. Gerade, da Du Dich für die ESPs interessierst, solltest Du aber 
darauf achten, dass der Wandler auch die RTS und DTR-Signale herausführt
- Ein Logic Analyzer - für µCs extrem hilfreich und gleichzeitig 
mittlerweile ganz billig zu bekommen, wenn man einen Salea-Klon in China 
bestellt
- Ein AVR ISP-Programmer wie der USBASP - braucht man fast zwingend, 
sobald man mit AVR-Mikrocontrollern in Berührung kommt, und kostet in 
China nur knapp über'n Euro
- Wenn man eh schon in China bestellt, am besten gleich noch 1-2 Arduino 
Nano v3-Klone dazubestellen - gibt's da schon ab 1,60 Euro das Stück
- 100nF-Kondensatoren braucht man ständig, Pullup-Widerstände (ca. 
10kOhm) ebenfalls, ein paar Stützkondensatoren mit ein paar hundert 
Mikrofarad braucht man auch ganz oft. Ein paar Dioden im Schrank zu 
haben schadet auch nicht.

Und als ganz allgemeiner Tipp: Statt bei DealExtreme lieber bei 
AliExpress bestellen - die Lieferung dauert genauso lange, aber Ali ist 
nochmal deutlich günstiger. Für den von Dir verlinkten Schrittmotor mit 
ULN2003 z.B. habe ich bei Ali nur ca. 1,50 Euro bezahlt.

von Solar (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Ich habe gerade zwei von diesen hier bei Amazon geordert, 10Ah mit
> Solarzelle und USB-Anschlüssen für nur 15€, da gibt's anscheinend heute
> Rabatt: https://www.amazon.de/gp/product/B01H309S6Q/

Eine Powerbank ist schon eine gute Idee an sich, weil LiIon-Akku incl. 
Ladeschaltung. Diese Powerbank ist aber zu billig um eine vernünftige 
Solar-Ladeleistung zu erreichen. Die Solarzelle ist mehr Alibi als echte 
Energiequelle, die liefert maximal 1W Peak bei voller 
Sonneneinstrahlung. Bei angeblich 37Wh Speicherkapazität dauert das ewig 
den Akku mit Solar voll zu bekommen.

Zum Ausprobieren wird es reichen, aber man sollte nicht zu hohe 
Erwartungen haben.

Ein kleinerer Akku, z.B. eine gute Samsung ICR18650-26F und eine größere 
Solarzelle so um 5W Peak (etwas kleiner als ein Blatt A4) wäre da sicher 
eine sinnvoller Kombination. Von der Energiemenge reicht eine Zelle 
allemal, ein IXO läuft mit so einer und da man nicht regelmäßig 
nachladen will muss die Solarzelle sowieso ausreichend auslegen.

von Dieter F. (Gast)


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Robert M. schrieb:
> ich schreibe für gewöhnlich nur Software, aber in letzter Zeit habe ich
> mich aus Spass auch mehr und mehr mit Mikrocontrollern und anderen
> Komponenten beschäftigt. Momentan bin ich dabei, mich mit dem ESP-12F zu
> beschäftigen (bin schwer begeistert!).

Prima - dann kannst Du Dich ja damit beschäftigen. Ja, das ist viel 
"Arbeit" - aber dabei lernst Du ja auch was. Also ran und viel Spaß!

von Kolja L. (kolja82)


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Robert M. schrieb:
> Daher würde
> ich mich freuen, wenn ihr mir ein paar einfach anzusteuernde
> Kombinationen von Treibern und Motoren nennen könntet: einmal für die
> "Heizungsdreherklasse", dann aber gerne auch für wesentlich
> kraftaufwendigere Sachen, sofern das einigermaßen bezahlbar bleibt
> natürlich.

Wir haben mal etwas gebastelt um genau das zu tun:

Kernstück war ein Schneckengetriebemotor aus einem sehr günstigen 
elektronischen Heizungsthermostat (Baumarkt 10€).
Angesteuert über einen billigen Motortreiber,
Positionsermittlung über eine Reflexlichtschranke (CNY70),
welche einen weißen Punkt (Tippex hält nicht lange!)
auf dem ersten Zahnrad im Getriebe detektiert.

Geht sehr sehr präzise!

von Dieter F. (Gast)


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Kolja L. schrieb:
> Positionsermittlung über eine Reflexlichtschranke (CNY70),
> welche einen weißen Punkt (Tippex hält nicht lange!)
> auf dem ersten Zahnrad im Getriebe detektiert.

Supi, das hilft doch spontan weiter - oder? Bin gespannt, was da sonst 
noch so kommt ...

von Toxic (Gast)


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Kurt schrieb:
> Wer hat Dir den diesen Bären aufgebunden? Solange der nicht gerade
> schläft, braucht der eine ganze Menge Strom und ist auch noch ziemlich
> anspruchsvoll was Stromspitzen betrifft.

Zur inspiration:

"ESP8266 Sensor runs 17 days on a coin cell/transmits data to 
sparkfun.com and ubidots.com"

https://www.youtube.com/watch?v=IYuYTfO6iOs

von Dieter F. (Gast)


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Toxic schrieb:
> Kurt schrieb:
>> Wer hat Dir den diesen Bären aufgebunden? Solange der nicht gerade
>> schläft, braucht der eine ganze Menge Strom und ist auch noch ziemlich
>> anspruchsvoll was Stromspitzen betrifft.
>
> Zur inspiration:
>
> "ESP8266 Sensor runs 17 days on a coin cell/transmits data to
> sparkfun.com and ubidots.com"
>
> Youtube-Video "#58 ESP8266 Sensor runs 17 days on a coin cell/transmits
> data to sparkfun.com and ubidots.com"

Stand da wirklich Idots oder Idiots? :-)

Mal die Datenrate etc. angeschaut? Interessant ...

von Robert M. (robbb)


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Christopher J. schrieb:
> Also wenn du deine Controller als Empfänger nutzt sehe ich da überhaupt
> kein Problem.

Danke für die Erläuterung! Ich werde mich da jetzt einfach mal 
draufstürzen und damit rumspielen. Ist vermutlich wie beim Programmieren 
auch: kaltes Wasser gehört dazu und ist nichts schlimmes. Einfach 
machen.

> Sieht ganz nett aus, vor allem weil das Gehäuse verschraubt zu sein
> scheint. Kannst ja mal wenn das Teil da ist aufmachen und ein paar
> Bilder hier einstellen.

Haha, das habe ich mir auch gedacht - die Schrauben sind aber nicht 
echt! Alles Plastikguss, inkl. der Schrauben. Ich werde eins der Teile 
trotzdem mal aufbrechen, denke ich. Funktionieren tun Sie übrigens, also 
zumindest am Handy. Werde am Wochenende mal fucken, wie die mit dem ESP 
funktionieren. Oder genauer gesagt mit dem Arduino Uno und dahinter dem 
ESP - ich warte noch auf meine 5V auf 3.3V Wandler.

> In einem kurzen Blick auf die Rezensionen meine ich gelesen
> zu haben, dass man hier auch auf den Button drücken muss um das Teil
> "scharf" zu schalten. Prinzipiell könnte man den aber auch durch einen
> Transistor ersetzen.

Ja, da ist ein Button dran, den muss mal anscheinend einmal drücken, 
damit der Ladevorgang am USB-Gerät beginnt. Der Solar-Ladevorgang 
beginnt übrigens automatisch, sobald die Teile Licht abbekommen, da 
reicht sogar mein gedimmtes LED-Couchlich (ist natürlich fraglich, 
wieviel von den 2 Watt des LED-Spots dann noch in dem Powerpack landen 
sollen ;) ). Wie stellst du dir das mit dem Transistor denn vor? Soll 
das Powerpack die Spannung am USB-Ausgang "freigeben", sobald da was 
dranhängt, was Strom anfordert, oder wie kann ich mir das vorstellen?

von Michael B. (laberkopp)


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Solar schrieb:
>> Rabatt: https://www.amazon.de/gp/product/B01H309S6Q/
>
> Eine Powerbank ist schon eine gute Idee

Vorausgesetzt, die LiIon Akkus da drin sind nicht einfach bloss 
zementgefüllte Pappröhren, das ist handelsüblich.

Wenn ich schon die mickrigen Solarzellen aus 1 EUR Gahwegfunzeln
da drauf sehe, die nur die halbe Fläche bedecken, ahne ich, wie
es innendinr aussieht. Vielleicht 1 Ah einer alten Laptoppbatterie.

von Robert M. (robbb)


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Joachim S. schrieb:
> - Ein Multimeter, ganz klar - braucht man immer

Da hast du Recht, das ist ja sozusagen der Debugger des Hardware-Coders, 
nicht wahr? ;-) Ich habe hier noch ein 0815-Baumarktteil auf dem Tisch 
liegen, das hat auch so seine Macken und Wackler --> werde ich bald mal 
durch was vernünftiges ersetzen. Was kann man denn guten Gewissens 
kaufen? Muss ja jetzt nicht die High-End-Schiene sein, aber trotzdem 
ausreichend für alles, was man als ambitionierter Bastler so brauchen 
kann.

> - Mindestens ein Breadboard (mit mindestens ein paar hundert Kontakten)
> und ein paar Dutzend Steckbrücken

Jepp, habe ich. Unglaublich, was das ausmacht! Wenn ich mir vorstelle, 
wie ich anfangs noch die blanken Kabel zusammengezwirbelt hab... sowas 
von wackelig! So ein Board und vorkonfektionierte Käbelchen mit 
genormten Steckkontakten sind super.

> - Ein Breadboard-Stromversorgungs-Modul - gibt's in China für ca. 60
> Cent, und erweist sich als sehr praktisch, weil man so ganz schnell und
> einfach auf dem Breadboard die zwei derzeit für µCs wichtigsten
> Spannungen 5 und 3.3V verfügbar hat.

Da habe ich nicht gespart: hab mir vorgestern für 113 Euro ein 
gebrauchtes programmierbares Labornetzteil über Ebay-Kleinanzeigen 
geschossen, damit sollte ich so ziemlich alles abdecken können, hoffe 
ich? Das hier ist es: 
https://www.conrad.de/de/labornetzgeraet-einstellbar-voltcraft-psp-1405-0-40-vdc-0-5-a-200-w-rs-232-programmierbar-anzahl-ausgaenge-1-x-kalibriert-nach-iso-1239832.html

> - USB<->Seriell/UART-Wandler - kostet ganz wenig und braucht man ganz
> oft. Gerade, da Du Dich für die ESPs interessierst, solltest Du aber
> darauf achten, dass der Wandler auch die RTS und DTR-Signale herausführt

Diese Aufgabe übernimmt momentan noch mein Arduino Uno, den habe ich in 
Ermangelung eines USB-Seriell-Wandlers kurzerhand zu einem gemacht. 
Funktioniert sehr stabil und schnell.

> - Ein Logic Analyzer - für µCs extrem hilfreich und gleichzeitig
> mittlerweile ganz billig zu bekommen, wenn man einen Salea-Klon in China
> bestellt
> - Ein AVR ISP-Programmer wie der USBASP - braucht man fast zwingend,
> sobald man mit AVR-Mikrocontrollern in Berührung kommt, und kostet in
> China nur knapp über'n Euro
> - Wenn man eh schon in China bestellt, am besten gleich noch 1-2 Arduino
> Nano v3-Klone dazubestellen - gibt's da schon ab 1,60 Euro das Stück
> - 100nF-Kondensatoren braucht man ständig, Pullup-Widerstände (ca.
> 10kOhm) ebenfalls, ein paar Stützkondensatoren mit ein paar hundert
> Mikrofarad braucht man auch ganz oft. Ein paar Dioden im Schrank zu
> haben schadet auch nicht.

Da werde ich bei der nächsten Bestellrunde bestimmt dran denken. Habe in 
den letzten Tagen unheimlich viel geordert, das macht bei den 
supergünstigen Preisen im Osten ja auch einfach nur Spass ;) Heute sind 
auch meine NEMA17-Motoren angekommen, das ist schon eine ganz andere 
Liga als diese Spielzeugdinger, mit denen ich zuerst gespielt habe.

Daneben habe ich noch eine Portion Spannungswandler von 12V->3.3V und 
USB->3.3V auf Breakout-Boards bestellt, dann noch Taster, LEDs, 
Schalter, ein paar Relais und alles mögliche an Sensoren. Ach ja, und 
passende Treiber (Polulu A4988) für die Motoren.

> Und als ganz allgemeiner Tipp: Statt bei DealExtreme lieber bei
> AliExpress bestellen - die Lieferung dauert genauso lange, aber Ali ist
> nochmal deutlich günstiger. Für den von Dir verlinkten Schrittmotor mit
> ULN2003 z.B. habe ich bei Ali nur ca. 1,50 Euro bezahlt.

Och! Gut zu wissen! Klar, dann werde ich lieber da mal gucken.

von Robert M. (robbb)


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Solar schrieb:

> Zum Ausprobieren wird es reichen, aber man sollte nicht zu hohe
> Erwartungen haben.

Habe da keine hohen Erwartungen, die Dinger waren einfach sagenhaft 
günstig und funktionieren anscheinend so wie beschrieben. Selbst nach 
einem diesigen Tag auf der Fensterbank waren die Dinger abends voll - 
mal abwarten, wie lange das so bleibt natürlich...

> Ein kleinerer Akku, z.B. eine gute Samsung ICR18650-26F und eine größere
> Solarzelle so um 5W Peak (etwas kleiner als ein Blatt A4) wäre da sicher
> eine sinnvoller Kombination. Von der Energiemenge reicht eine Zelle
> allemal, ein IXO läuft mit so einer und da man nicht regelmäßig
> nachladen will muss die Solarzelle sowieso ausreichend auslegen.

Auf längere Sicht werde ich bestimmt was hochwertigeres nehmen, ich 
werde mich da mal langsam rantasten. Aber danke für die Tipps!

von Robert M. (robbb)


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Kolja L. schrieb:

> Wir haben mal etwas gebastelt um genau das zu tun:
> Kernstück war ein Schneckengetriebemotor aus einem sehr günstigen
> elektronischen Heizungsthermostat (Baumarkt 10€).
> Angesteuert über einen billigen Motortreiber,
> Positionsermittlung über eine Reflexlichtschranke (CNY70),
> welche einen weißen Punkt (Tippex hält nicht lange!)
> auf dem ersten Zahnrad im Getriebe detektiert.
>
> Geht sehr sehr präzise!

Klingt gut! Die Sache mit der Lichtschranke ist clever - ich hatte bei 
den kleinen Billigschrittmotoren auch schon das Problem, dass ich die 
initiale Position nicht habe. Soweit ich das abschätzen kann wird das 
bei den "dicken" NEMA17-Motoren jetzt auch nicht anders sein, da werde 
ich auch sowas in der Art brauchen, denke ich. Wenn man einmal weiß, wo 
der Motor "steht", dann kann man ja einfach die Schritte zählen und hat 
immer die Position, aber wenn man nach dem Start erstmal nicht weiß, wie 
die Lage ist, dann kommt man um eine Positionsermittlung oder eine 
sozusagen initiale Kalibrierung wahrscheinlich nicht drumrum, denke ich.

von Robert M. (robbb)


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Toxic schrieb:
> Kurt schrieb:
>> Wer hat Dir den diesen Bären aufgebunden? Solange der nicht gerade
>> schläft, braucht der eine ganze Menge Strom und ist auch noch ziemlich
>> anspruchsvoll was Stromspitzen betrifft.
>
> Zur inspiration:
>
> "ESP8266 Sensor runs 17 days on a coin cell/transmits data to
> sparkfun.com and ubidots.com"
>
> https://www.youtube.com/watch?v=IYuYTfO6iOs

Ich war auch ein wenig irritiert, warum gerade der 12F "eine ganze Menge 
Strom" verbrauchen soll... im Deep Sleep sind das doch nur 10µA, das ist 
ja wirklich NIX, oder? Klar, für die meisten Aufgaben wacht er dann 
periodisch auf und checkt irgendwas, oder er wird eventbasiert von außen 
geweckt, aber selbst wenn er konstant durchlaufen und konstant funken 
würde, wären das unter 100-150mA. Mein RasPi verbraucht da bedeutend 
mehr - und den würde ich jetzt nicht als verschwenderisch bezeichnen 
(klar, ist ne andere Liga, aber trotzdem).

von Christopher J. (christopher_j23)


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Robert M. schrieb:
> Ja, da ist ein Button dran, den muss mal anscheinend einmal drücken,
> damit der Ladevorgang am USB-Gerät beginnt. Der Solar-Ladevorgang
> beginnt übrigens automatisch, sobald die Teile Licht abbekommen, da
> reicht sogar mein gedimmtes LED-Couchlich (ist natürlich fraglich,
> wieviel von den 2 Watt des LED-Spots dann noch in dem Powerpack landen
> sollen ;) ). Wie stellst du dir das mit dem Transistor denn vor? Soll
> das Powerpack die Spannung am USB-Ausgang "freigeben", sobald da was
> dranhängt, was Strom anfordert, oder wie kann ich mir das vorstellen?

Ich dachte zuerst daran über das Teil z.B. eine Goldcap zu laden und den 
ESP im Deep Sleep darüber zu befeuern. Wenn er dann aufwacht könnte er 
über den Transistor das Teil scharf schalten damit genügend Saft für 
WLAN und Co zur Verfügung steht. Ist aber glaube ich unnötig kompliziert 
weil es offensichtlich auch solche Solardinger gibt die auch ohne Button 
laden. Habe gerade ein Teardown bei Youtube angeschaut:
https://www.youtube.com/watch?v=Yb0SjX_pBQU

In der Videobeschreibung war auch das (chinesische) Datenblatt des ICs 
verlinkt:
http://www.sz-hxdz.com/uploadfile/pdf/201601181142572979.pdf

Das Teil dürfte in etwa diesem hier entsprechen:
https://www.aliexpress.com/item/Solor-charger-8000mah-Portable-Waterproof-Solar-Power-Bank-Dual-USB-Solar-Battery-Charger-for-All-Phone/32647590075.html?spm=2114.01010208.3.2.MUwey7&ws_ab_test=searchweb0_0,searchweb201602_5_10065_10068_10000007_10084_10083_10080_10082_10081_10060_10061_10062_10056_10055_10037_10054_10059_10032_10099_10078_10079_10077_10073_10097_10100_10096_10070_423_10052_10050_424_10051,searchweb201603_6&btsid=5c4504ce-51f1-4c6b-8b99-47df1e169ae0

Bei Amazon gibt es ähnliche zu kaufen, die aber nur vier 
Ladezustands-LEDs und den Button auf der anderen Seite haben. Die nutzen 
wiederum vermutlich den gleichen IC wie das Teil was du hast (auch 
Doppelklick auf Button für LED). Hatte mich allerdings doch vertan wegen 
des Buttons. Bist du sicher, dass das Teil erst anfängt zu Laden wenn 
man den Button drückt oder ist es nur so, dass der Button doch nur für 
den Ladezustand vom Akku zuständig ist?


Robert M. schrieb:
> Ich war auch ein wenig irritiert, warum gerade der 12F "eine ganze Menge
> Strom" verbrauchen soll... im Deep Sleep sind das doch nur 10µA, das ist
> ja wirklich NIX, oder? Klar, für die meisten Aufgaben wacht er dann
> periodisch auf und checkt irgendwas, oder er wird eventbasiert von außen
> geweckt, aber selbst wenn er konstant durchlaufen und konstant funken
> würde, wären das unter 100-150mA.

Ich denke auch, dass man den ESP, wenn er nur ab und zu aufwacht locker 
unter 10mA Durchschnittsverbrauch bekommt, was natürlich darauf ankommt 
wie oft und wie lange er im WLAN rumwerkelt. Bei 10mA würde er von einem 
10000mAh Akku über einen Monat lang laufen können und das ohne irgendein 
bisschen Solarstrom. Bei 1mA Durchschnittsverbrauch wäre es schon über 
ein Jahr, von der Selbstentladung mal abgesehen. Das einzige was da noch 
ordentlich dazwischenfunken kann ist der Eigenverbrauch des 
Batteriemanagement-ICs. Bei dem von mir oben verlinkten Teil ist von 
25µA Standby die Rede aber das ist wohl wenn da wirklich nix dran hängt. 
Eventuell gönnt sich das Ding dann 5mA obwohl es nur 1mA raus gibt.

: Bearbeitet durch User
von Richard B. (r71)


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Robert M. schrieb:
> die Dinger waren einfach sagenhaft günstig und
> funktionieren anscheinend so wie beschrieben...

Ganz sicher nicht. Alleine die Produktionskosten übersteigen
die 10,- EUR. bei weitem... Weiter oben ist das eh schon gesagt worden.

von Robert M. (robbb)



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So, ich habe das Teil gerade mal geknackt (ging sogar wieder ohne Spuren 
zu) und ein paar Bilder gemacht.

Man muss zum Anstoßen des Ladevorgangs eines angehängten Geräts 
tatsächlich einmal den Taster drücken. Wenn man zweimal kurz 
nacheinander drückt, hat man eine Taschenlampe, da gibt's noch eine 
kräftige weiße LED an der Seite.

Interessant fand ich, dass da zwei Akkus aufeinander gepackt drin sind.

von Kolja L. (kolja82)


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Robert M. schrieb:
> Wenn man einmal weiß, wo
> der Motor "steht", dann kann man ja einfach die Schritte zählen und hat
> immer die Position, aber wenn man nach dem Start erstmal nicht weiß, wie
> die Lage ist, dann kommt man um eine Positionsermittlung oder eine
> sozusagen initiale Kalibrierung wahrscheinlich nicht drumrum, denke ich.

In unserem Fall, als Heizkörpersteuerung, war es kein Problem,
im Falle der verlorenen Position,
einmal ganz zurück zu fahren und von dort neu zu starten.
Ist aber, außer beim Testen, nie vorgekommen.

von W.S. (Gast)


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Robert M. schrieb:
> Ich suche einfach eine möglichst sinnvolle Grundaustattung an
> Komponenten, die man immer wieder mal verwenden wollen wird. Besonders
> interessieren mich dabei die vier angesprochenen Punkte.

Ich gebe dir mal eine fünften und mit Sicherheit einzigen wirklich 
universellen Punkt: Wenn du Anfänger bist in Elektronik und 
Schaltungstechnik, dann lerne selbige, bastle und sammle eigene 
Erfahrungen. Selbst erlerntes Wissen und Können ist so ziemlich das 
Einzige, was eine wirklich sinnvolle Grundausstattung darstellt.

Alles Andere, also hier ein Mikrocontroller, dort ein 
Schrittmotortreiber und da ein AchWasWeissIch sind Teile, die garantiert 
nicht universell sind, sondern die eher veraltet sind oder eben grad 
nicht zu deiner nächsten Idee passen als du glaubst.

Noch eines: Wenn du bislang nur Software geschrieben hast, dann fehlt es 
dir vermutlichst an Ausrüstung zum Basteln, also an sowas wie 
Basteltisch, Bohrmaschine, mechanischem Werkzeug, Seitenschneider, 
Lötkolben, Multimeter, Labornetzteil, Oszilloskop und dergleichen. Das 
alles wäre - so es dir ernst genug mit dem Elektronikbasteln ist - als 
Ausstattung zu bedenken.

W.S.

von Robert M. (robbb)


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W.S. schrieb:

> Noch eines: Wenn du bislang nur Software geschrieben hast, dann fehlt es
> dir vermutlichst an Ausrüstung zum Basteln, also an sowas wie
> Basteltisch, Bohrmaschine, mechanischem Werkzeug, Seitenschneider,
> Lötkolben, Multimeter, Labornetzteil, Oszilloskop und dergleichen. Das
> alles wäre - so es dir ernst genug mit dem Elektronikbasteln ist - als
> Ausstattung zu bedenken.

Joa.. da hast du wohl Recht. Darum geht's ja hier eigentlich auch die 
ganze Zeit :-)

von Robert M. (robbb)


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Kolja L. schrieb:

> In unserem Fall, als Heizkörpersteuerung, war es kein Problem,
> im Falle der verlorenen Position,
> einmal ganz zurück zu fahren und von dort neu zu starten.
> Ist aber, außer beim Testen, nie vorgekommen.

Da hast du bestimmt Recht, wenn das Ding einmal installiert ist, dann 
ändert sich ja auch nichts mehr und es passt dann einfach. Ist nur so 
eine Angewohnheit: wenn man bei etwas "erdigeren" Programmiersprachen 
uninitialisierte Variablen verwendet, dann kommen herrlich chaotische 
Fehler zustande, die einem den Kopf explodieren lassen... sowas PRÄGT ;)

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