Hi,
On 02/07/2021 15:13, Stefan Engelhardt wrote:
zeitlich bin ich gerade mehr als ausgeplant, habe aber auch Interesse. Ich bin den Raspberry Pi's mehr zugeneigt, habe auch ein paar rumliegen.
Pi vs. Arduino: elektrisch sind die recht ähnlich - die CPU des Pi ist schließlich ein sehr hoch gepowerter Microcontroller. Hier hört es aber auch schon auf - die Programmierung ist extrem unterschiedlich: der Pi hat ein komplettes Linux drauf, Arduino lediglich eine Bibliothek, die den Zugriff auf die Hardware etwas vereinfacht. Die Art von Software die darauf läuft könnte unterschiedlicher kaum sein.
Auf die Elektronik werde ich zwar teilweise eingehen - aber nicht auf dem Niveau was für die Ansteuerung von Aktuatoren(*) nötig ist - das bleibt für spätere Workshops. Es geht mir darum einen Einstieg in die Arduino Plattform und die Grundlagen der Steuerung zu bekommen - die ganzen anderen Plattformen die es gibt werden außen vor bleiben. Ohne Arduino bringt Dir der Workshop jedenfalls nicht viel.
(*)Aktuatoren: Dinger, die kleine Steuersignale in große und/oder präzise Bewegung umsetzen, z.B. Motoren. Häufig sind Spulen involviert. Spulen haben die dumme Angewohnheit empfindliche CMOS-Schaltungen durchbrennen zu lassen und Spannungsquellen mit Lastspitzen und sinnloser Phasenverdreherei zu quälen. Das Leben einer Spule ist stressig, von der ständigen Gefahr des Burn-Out geprägt und deshalb verrohen viele Spulen bereits in der Kindheit. Die meisten Elektroniker haben diese Gesellschaftsschicht der Bauteile bereits aufgegeben und stellen einfach Schutzdioden vor jeden Eingang; größere Ströme von Spulen werden durch MOSFETs unter Begleitung einer Schutzdiodenstaffel abgesichert. Man tut alles damit der durchschnittliche verweichlichte Microcontroller in seinem Leben keiner Spule direkt begegnet und sich dann mit der harten Realität der Spannungsschwankungen im Analogteil auseinandersetzen müsste...
Arduino und Pi schließen sich übrigens nicht gegenseitig aus - sie füllen sehr unterschiedliche Nieschen: Arduino kann gut mit Low-Level-Hardware (GPIO, Analog-Input, verschiedene serielle Protokolle) umgehen, ist von Natur aus Real-Time fähig, aber kann keine komplexe Software. Pi kann relativ komplexe Software, USB, Grafik, direkte Interaktion mit dem User, Netzwerk, aber ist sehr begrenzt bei GPIO und Real-Time macht mehr Mühe. PC ist noch eine Stufe höher: extrem komplexe Software, hohe Rechenkapazität, alles was Pi kann, aber mehr; kein GPIO, kein seriell (außer ganz wenige Industrie-PCs) und harte Real-Time ist mit modernen CPUs praktisch unmöglich.
Ich "träume" (aktuell) von folgenden Projekten:
- Automatische Bewässerung der Tomatenpflanzen auf dem Balkon.
Messung der Bodenfeuchtigkeit mit Sensor und GPIO, Bewässerung mit schaltbaren Ventil (Wasserzufuhr durch Schwerkraft) auch über GPIO.
1) Sensor: je nach Sensor brauchst Du analogen oder seriellen Zugriff darauf - GPIO macht hier keinen Spass. Ventil: Du willst Dich mit Aktuatoren und den entsprechenden Schutzschaltungen beschäftigen.
Sensor: ein Ding was eine physische Messung in ein analoges oder digitales Signal umsetzt. Sensoren können am Eingang sehr unterschiedliche Messbereiche und Genauigkeiten haben und am Ausgang sehr unterschiedliche elektrische Prinzipien (analog: Spannung vs. Strom, linear vs. logarithmisch vs. spezielle Sensorkurve) oder digitale Eigenschaften (Geschwindigkeit, Taktquelle, Kodierung, Spannung für 0 vs. 1, mit oder ohne Kommandos, einfaches Streaming vs. komplexe Protokolle, ...) haben. Heutzutage hast Du häufig integrierte Sensoren, die mit der Cloud oder einem zentralen Netzwerk-Server reden wollen und mehr CPU-Power eingebaut haben als mein erster PC.
- Webcam die auf die Tomatenpflanzen gerichtet ist und jede Minute
ein Foto macht. Einmal in der Nacht werden die Fotos zu einem Stop-Motion-Video zusammen gefasst, damit man sehen kann, wie die Pflanze so wächst.
2) Du willst Dich mit Bildverarbeitung beschäftigen. Das ist vermutlich das unter Linux/Pi am einfachsten zu realisierende Projekt. Das ist aber auch am weitesten von dem weg was im Workshop dran käme (noch nicht mal in der selben Gegend).
Übrigens: der korrekte Begriff für diese Filmtechnik ist "Zeitraffer" - Stop-Motion ist wenn Du die Fotos manuell auslöst und zwischendurch den Gegenstand vor der Kamera inkrementell manipulierst um am Ende eine mehr oder weniger flüssige Bewegung zu bekommen - z.B. die "Pingu" Filme, die vor ein paar Jahren beliebten Lego Movies, die meisten Godzilla Filme, etc. Stop-Motion wurde inzwischen fast vollständig von digitaler Animation abgelöst.
- Einen Roboter (aus Lego?) bauen, gesteuert durch einen Raspberry
Pi. Mindestens soll man mit diesem aus der Ferne durch die Wohnung fahren können. Eine Kamera/Webcam ist das Auge, ein Tablet zeigt die Person, die den Roboter steuert. Zu den Pi's habe ich auch noch ein BreadBoard (heißt das so?), an dem man dann ganz viele Aktoren anschließen kann. Ich habe aber keine Vorstellung, wie man die dann ansteuert.
3) Kombination aus 1&2 plus Netzwerke auf hohem Niveau (Video-Streaming).
Ich traue mich insgesamt noch nicht so recht an die einzelnen Sachen drann, vor allem, weil die notwendige Zeit fehlt. Ich hätte in sofern Interesse, mir die generelle Handhabe abzugucken.
Irgendwann musst Du Dir auch mal Zeit nehmen und anfangen. Du wirst signifikant Zeit investieren müssen bevor Du Deine Traumprojekte mit Pi und/oder Arduino umsetzen kannst. Ich verspreche es wird Spass machen und Du wirst sehr viel dabei lernen.
Wenn Du keine Lust auf Spass hast und Dir die Zeit sparen willst dann empfehle ich fertige Systeme für Deine Pflanzen und fertige Apps und Gadgets für die anderen "Projekte" einzusetzen. Geht sehr viel schneller, spart Hirnmasse und vor allem zwingt Dich niemand was zu lernen und dabei Spass zu haben... ;-P
Natürlich muss das dann noch sinnvoll von Arduino zu Raspberry übersetzt werden. Ich glaube aber, dass da gar nicht so viel Unterschied ist.
Siehe oben.
Wegen meinem Zeitmangel fände ich es auch cool, wenn Du deine Vorstellung auch aufzeichnen könntest zum später angucken.
Es wird keine Aufzeichnung geben. Ich will dass man sich in der Zeit frei austauschen kann ohne Angst später auf Youtube oder TikTok zu landen.
Das wäre auch ein sehr langweiliges Video - zuschauen wie 7 Leute stundenlang ihre Anfängerprobleme mit LEDs lösen - es gibt bereits bessere und kürzere Tutorials auf Youtube.
Konrad