Vor eine paar Wochen habe ich für einen Kollegen aus dem Forum64.de diese Platine entworfen. Die original Schaltung stammt aus dem 64'er Sonderheft 87. Das ursprüngliche Layout war einseitig und hatte ein paar Brücken, ich habe es daher beidseitig gemacht.
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Die Userport Expander Karte erweitert den Userport von 8 auf 24 Bit.
Das gesamte Projekt ist auf meiner Github Seite zu finden:
https://github.com/djtulan/userport_expander
Eine sehr nette Erweiterung ist diese Woche zum Betatesten eingetroffen. Es handelt sich um das sog. "easy kernal" und wurde von zschunky entwickelt.
easy kernal ist ein Kernal Umschalter, der aber in Zukunft auch Onefiler starten können soll. Das tolle daran ist, dass er mit THT Technologie aufgebaut ist, sodass "SMD Ängstliche" auch auf ihren Bastelspaß kommen.
Ich bin schon gespannt wie sich das Teil entwickelt. Vielen Dank an zschunky vom Forum64, dass ich bei den Testern dabei sein darf.
Das erste Release ist nun veröffentlicht: https://github.com/djtulan/nunchuk64/releases/tag/1.0.0
Die Firmware ist nun für die meisten Fälle verwendbar und unterstützt verschiedene Controller.
Das Layout wurde noch leicht verändert, vor allem wurde der Silkscreen angepasst.
User [dukestah] vom Forum64 hat heute ein YT Video erstellt, indem er eine kleine Einführung in den Nunchuk64 Adapter gibt.
Ich darf euch auf ein neues Projekt aufmerksam machen, an dem ich gerade arbeite. Es handelt sich um einen Adapter, mit dem man Wiimote Extension Geräte wie Nunchuk und NES/SNES Classic Mini Controller an den Commodore 64 anschließen kann.
Mehr Infos dazu gibt es hier: https://github.com/djtulan/nunchuk64
Nun beginnt das große Zusammenfügen der einzelnen Module.
Einer der ersten Versuche war die Einbindung des Dallas Temperatur Sensors DS18B20. Die Hardware dafür ist recht simpel. Alles was man dazu benötigt sind der Sensor selbst und ein 4,7kΩ Widerstand. Die Schaltung habe ich ja bereits bei meinem letzten Post angehängt.
Die Ansteuerung des Sensors wird über das sogenannte "One-Wire-Protocol" realisiert. Das heißt so, weil nur eine Datenleitung (1-Wire BUS) zum Sensor verläuft. Zusätzlich benötigt der Sensor aber noch eine Versorgung (VDD) und eine Masse (GND). Die fertigen Kabel mit dem Sensor am Ende haben dafür 3 Adern ausgeführt, die meist folgende Farben haben:
| Spannungsversorgung (VDD) | |
| Masse (GND) | |
| 1-Wire BUS |
Masse wird mit GND des Arduino Boards verbunden. Die Spannungsversorgung (VDD) kommt an den 5V Pin des Arduinos. Die 1-Wire BUS Leitung wird mit einem Digital Pin des Arduinos und zusätzlich über den 4,7kΩ Widerstand (Pullup) mit 5V verbunden.
Thomas Wenzlaff hat in seinem Blog eine nette Anleitung dazu geschrieben.
Er verwendet dazu die Bibliotheken OneWire 2.2 und Dallas Temperature Control Library 3.7.2.
Die Bibliotheken kommen in das sketchbook/libraries Verzeichnis, das von der Arduino IDE bereitgestellt wird. Das eigentliche Programm fällt durch die Bibliotheken relativ klein aus. Ich habe das Beispielprogramm von Thomas Wenzlaff dazu etwas gekürzt, um es übersichtlicher zu halten.
// benötigte Bibliotheken importieren
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
OneWire onewire(2); // Digitalport Pin 2 als 1-Wire-BUS verwenden
DallasTemperature temp(&onewire); // "Dallas Temperature Library" instanzieren
void setup() {
Serial.begin(9600); // serielle Schnittstelle mit 9600 Baud starten
temp.begin(); // "Dallas Temperature library" starten
}
void loop() {
temp.requestTemperatures(); // Temperatur abfragen (blockiert etwa 800ms)
Serial.print(temp.getTempCByIndex(0)); // gibt die Temperatur aus
Serial.println(" Grad Celsius"); // gibt " Grad Celsius" aus
}Wie man sieht gestaltet sich die Abfrage des Sensors recht einfach. Später soll natürlich die Temperatur nicht über die serielle Schnittstelle ausgegeben werden, sondern wird auf dem kleinen Display angezeigt.
Viel Spaß beim Ausprobieren!
Die Schaltung dazu in KiCad gezeichnet.
Meine ersten Überlegungen für einen Eigenbau Aquarium Computer sind folgende:
Was benötige ich überhaupt und was darf das System maximal kosten? (Arbeitszeit nicht eingerechnet!) Ich habe mir daher eine Liste von Anforderungen überlegt, die das System erfüllen sollte:
Mein 240L Aquarium betreibe ich derzeit mit sehr einfachen Mitteln.
Die Temperatur messe ich über ein Thermometer, das an der Beckenaußenwand klebt. Die Beleuchtung wird über eine ganz einfache Zeitschaltuhr realisiert. Den pH-Wert erfasse ich gar nicht. Der Heizstab schaltet sich gegebenenfalls selbst ein.
Mit dem Gedanken einer etwas komfortableren Steuerung und Überwachung des Beckens spiele ich schon länger. Ich habe mir auch schon überlegt, das Projekt mit Hilfe eines Raspberry Pi umzusetzen, aber ich kam zu dem Schuß, dass diese Lösung überfeatured wäre. Außerdem ließen sich damit die maximalen Kosten nicht einhalten und der Nachbau wäre wohl zu kompliziert.
Als günstigere Alternative ist mir der Arduino in den Sinn gekommen. Er bietet bereits einige Schnittstellen, es gibt Unmengen von Bibliotheken auf die man zurückgreifen kann und es gibt viele Möglichkeiten ihn durch Hardware zu erweitern. Da ich von anderen Projekten noch ein paar Stück Arduino Nanos herumliegen hatte, machte ich mich erst einmal auf die Suche nach passender Hardware. Den Arduino Nano Nachbau bekommt man bereits für wenige Euro auf Amazon oder Ebay.
Da der Arduino keine Real Time Clock (RTC) besitzt, eine Uhrzeit für das Projekt aber unentbehrlich ist, suchte ich nach adäquater Hardware. Die Auswahl viel auf das RTC DS1307 I2C Modul. Es besitzt einen DS1307 Chip (RTC), der von einer CR2032 Batterie versorgt wird, damit die Uhr auch im stromlosen Zustand weiter läuft. Zusätzlich ist auf dem Modul noch ein AT24C32 EEPROM, indem man Daten ablegen kann. Module findet man wie auch die Arduinos auf Amazon oder ebay.
Um die Temperatur messen zu können, benötigt man einen Sensor. Man könnte zwar den Aufwand betreiben, die Wassertemperatur über eine PTC oder NTC Schaltung analog zu messen, weil der Arduino auch 8 ADCs besitzt, jedoch wäre das mit erheblichen Kalibrierungsaufwand verbunden. Der einfachere Weg ist es, einen digitalen Sensor zu verwenden, der bereits die gemessene Temperatur als Wert liefert. Die ehemalige Firma Dallas Semiconductor (jetzt ein Teil von Maxim Integrated) hilft uns hier ebenso, wie bei der RTC, mit einem geeigneten Chip aus der Patsche. Den DS18B20 Sensor gibt es entweder nackt in einem TO92 Gehäuse oder gleich wasserdicht verpackt in einer Metallröhre mit einem Meter Anschlussleitung. Ebenfalls zu finden auf Amazon oder ebay.
Mit dem Sensor kommuniziert man über das sogenannte One-Wire-Protokol, das lediglich einen Pin des Microcontrollers benötigt. Die Beschaltung ist ebenfalls sehr simpel. Es reicht ein einzelner 4,7K Pullup-Widerstand. die anderen 2 Pins gehen einfach auf GND und +5V des Arduino Boards.
Für die Schaltung der Beleuchtung und des Heizstabes gibt es auch eine recht einfache Lösung, nämlich Funksteckdosen. Bevor ich auf diese Idee kam, habe ich oft nachgedacht, wie ich am besten die Relais in meine Schaltung integrieren sollte. Ich habe auch mit dem Gedanken gespielt, eine Steckdosenleiste zu modifizieren. Doch auf eine einfach umsetzbare Lösung bin ich nie gekommen. In einem Forum habe ich dann zufällig etwas von Funkmodulen gelesen, die sich für Microcontroller verwenden lassen, um unter anderen auch Funksteckdosen anzusteuern. Die Teile werden im Fünferpack um 3-4€ auf ebay verkauft. Am besten sucht man nach " 433Mhz RF transmitter", dann bekommt man ca. 200 Angebote. Eigentlich benötigt man nur den Sendeteil, das Teil in der Abbildung mit den 3 Anschlüssen und dem Knopfbatterie ähnlichen Teil. Aber diese gibt es scheinbar nicht einzel zu kaufen. Der Sender benötigt ebenfalls nur einen Digi-Pin des Arduinos.
Um die eingelesenen Daten und Schaltzustände auch ordentlich zu visualisieren, soll der Arduino mit einem kleinen Display versehen werden.
Sehr günstige Displays gibt es ebenfalls wieder auf ebay zu erwerben. Ein sehr bekannter Display Controller ist der ST7735S, mit dem sehr viele dieser mini TFT-Displays angesteuert werden. Meine Auswahl viel auf ein 128x160 Pixel großes Modul, das für meine Zwecke ausreichend ist.
Außer einem pH-Wert Sensor und den Tasten für die Bedienung wären somit alle HW-Module ausgewählt. Macht man eine kurze Hochrechnung dann errechnen sich folgende Kosten:
| Arduino Nano | ca. €2,50 |
| RTC Modul | ca. €1,00 |
| Temperatur Sensor | ca. €3,00 |
| Funksender | ca. €1,00 |
| Display | ca. €4,00 |
| SUMME |
€11,50 |
Ein paar Tasten werden den Preis nicht in wesentlich die Höhe treiben, wohl aber die Elektrode zum Messen des pH-Wertes. Ich muss noch etwas recherchieren, wo man diese am besten her bekommt. Und wenn sie zu teuer wird, lasse ich sie bei meinem Aquarium einfach weg.
Ein sehr interessantes und zugleich praktisches Projekt hat Henning Bekel umgesetzt. Xlink erlaubt einem Benutzer, Daten von einem Host-System auf einen C64 oder einen C128 zu senden bzw. Daten von dort auszulesen. Gleichzeitig lässt sich das Remote-System auch fernsteuern.
Unterstützt wird folgende Hardware:
Um den Datentransfer zu ermöglichen muss auf dem Remote-System entweder ein gepatchter Kernal laufen oder temporär ein Server gestartet werden.
Auf der Host-System Seite kann man Befehle entweder über die command-line eingeben oder man erstellt seine eigenen Anwendungen via xlink Bibliothek.
Die Projektseite ist sehr, sehr gut dokumentiert und man findet auch viele Anregungen, wie man xlink praktisch einsetzen kann. Henning hat seinen Quellcode auf Github https://github.com/hbekel/xlink zur Verfügung gestellt.
Eigentlich ist es schon eine Unart, was man für ein gutes Aquarium bezahlen muss. Und sobald man sich dann eines zugelegt hat, geht der Spaß erst so richtig los. Da gibt es spezielle Filter, Reflektoren für die Beleuchtung und diverse Sensoren, die den Zustand des Wassers des Aquariums erfassen. Möchte man sich eine professionelle Überwachung für sein Becken zulegen, so ist man schnell einige hundert Euros los. Daher habe ich mich entschlossen, selber einen Aquarium Computer zu basteln. Dieser soll all meine Zwecke erfüllen und nicht zuviel kosten.
Über den Verlauf werdet ihr natürlich informiert werden. Den Quellcode werde ich auf GitHub veröffentlichen.