Category Archives: adapterBoard

Scratch Connection Status Display

With a new adapter adapter.gpio.GpioStateOutput, it is possible to bring the scratch connection state to GPIO.

When scratchClient is started, the associated GPIO pin is going high. When connection to scratch is established, the pin is blinking slowly. And when scratchClient is terminated, the GPIO is going low.
Just add the configuration für this adapter to your configuration.

    <adapter class='adapter.gpio.GpioStateOutput'  name='state'>
        <description>State display on IKG.IO.9</description>

        <gpio port='IKG.IO.9' alias='state'>
            <default dir='OUT'  default='low' />
            <active  dir='OUT'  default='low' />
        </gpio>
    </adapter>

Please note the naming of the port: these names are configurable. You could use GPIO04 instead, or P1-07 if you prefer board numbering.
For my school workshop, there is an extra LED available, connected all the time, but not used for other IO. This LED sits on the adapter board in a corner and is ideally suited for a state display.

ADS1015 als AD-Wandler am Raspberry Pi

Siehe auch
Atmel 328-Prozessor als AD-Wandler für Raspberry Pi
MCP3202-AD Wandler am Raspberry PI
Arduino UNO, NANO connected to Scratch

Die Firma adafruit vertreibt eine kleine Platine, die einen 12-Bit ADC ADS1015 enthält. Dieser hat eine eigene Referenzspannung und einen einstellbaren Verstärker. Bis zu 4 Analogkanäle können angeschlossen werden. Der nutzbare Spannungsbereich ist 0 bis 3.3V, da im Beispiel die Platine mit 3,3V betrieben wird.

Diese Platine kann zum Anschluss von analogen Sensoren mit scratch benutzt werden.

Benötigt: Steckbrett, Lötkolben, Lötzinn, Steckkabel Buchse/Stecker und einige kurze Drahtstücke. Potentiometer 2.2kOhm (hier geht auch bis 10kOhm) als Beispiel für einen Sensor.

aufbauUm die Platine an den RPi anzuschliessen ist ein Steckbrett nötig. Die Platine wird ohne montierte Steckleiste ausgeliefert, diese muss selber angelötet werden. So sieht das dann aus.

 

 

Die Verkabelung ist hier aufgezeichnet.

ads1015_bb

Hier ist das Potentiometer an den Eingang A2 angeschlossen. Es kann jeder Eingang verwendet werden, das muss dann aber auch in der Konfiguration des scratchClient berücksichtigt werden.

Vorbereitung (siehe auch die Installationsanweiung in der Dokumentation des scratchClient):

sudo apt-get python-smbus i2c-tools
sudo modprobe i2c-bcm2708
sudo modprobe i2c-dev

Die ‘i2c-tools’ sind eine Sammlung von Werkzeugen, um den i2c-Bus zu prüfen und Geräte anzusprechen. Nach der Verkabelung kann geprüft werden, ob der Baustein ansprechbar ist.

pi@raspberrypi ~ $ sudo i2cdetect 1
WARNING! This program can confuse your I2C bus, cause data loss and worse!
I will probe file /dev/i2c-1.
I will probe address range 0x03-0x77.
Continue? [Y/n] Y
     0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f
00:          -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- 48 -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- -- --
pi@raspberrypi ~ $

Der ADS1015 taucht hier mit der (hexadezimalen) Adresse 0x48 im Listing auf.

Start des scratchClient:

cd ~/scratchClient
sudo python src/scratchClient.py -c config/config_adc_ads1015.xml

Scratch erhält die Werte vom scratchClient  im Bereich 0..3300 (ungefähr) als adc_A2. Das ungefähr deswegen, da der Baustein die Spannung absolut mit seiner eingebauten Referenzspannung misst. Wenn jetzt die 3.3-V-Versorgung der RPi etwas vom Sollwert 3300 mV abweicht, so weicht auch der Maximalwert ab.

Der Name ‘adc_A2’ ist in der Konfigurationsdatei so eingestellt, da im Beispiel der Kanal A2 verwendet wird.

Spielekonsole Brotbox

konsole_in_action

Die Spielekonsolen konnten im Kurs nicht gebaut werden. Um trotzdem die Spiele steuern zu können wurden einfache ‘Standard-Konsolen’ bereitgestellt. Das Bild zeigt ein Beispiel: Brotdose aus dem Supermarkt und ein Potentiometer und ein Taster eingebaut.  Die Anbindung an der Adapterplatine erfolgt mit etwa 60 cm langem Flachbandkabel,

Andere Konsolen haben vier Taster oder zwei Potentiometer und einen Taster.

Eine Variante ist ein Brett mit zwei IR-Abstandsensoren. Der Abstand des Bretts zum Tisch, genauer der Mittelwert der beiden Sensoren, wird zum Steuern der x-Koordinate benutzt. Die Neigung, die Differenz der beiden Sensorwerte, wird für die y-Koordinate verwendet.

MCP3202 AD-Wandler am Raspberry Pi

Siehe auch
Atmel 328-Prozessor als AD-Wandler für Raspberry Pi
ADS1015 als AD-Wandler am Raspberry Pi

Im Schulkurs wird eine Adapterplatine verwendet. Im Prinzip sind alle Experimente aber auch ohne diese Platine möglich.

Eine der Ausnahmen ist der Anschluss eines Potentiometers, für das ein Analog-Digital-Umwandler ‘ADC’ benötigt wird.

Der im Kurs verwendete Baustein “MCP3202 CI/P” ist im steckbaren DIP-Gehäuse erhältlich. Der Baustein kann auf dem Steckbrett benutzt werden.

ikg_adc_direkt_Steckplatine

Der Baustein  wird über den SPI-Bus angespochen. Das sind die im Diagramm verwendeten blauen Signale. Die schwarzen und roten Drähte sind die Stromversorgung des Bausteins. Der gelbe Draht ist der Spannungseingang des ADC; da ist im Aufbau ein Potentiometer angeschlossen.

Für den Aufbau der Schaltung sollte der raspberry pi ausgeschaltet sein. Die Schaltung sorgfältig aufbauen und kontrollieren.

Die für den Anschluss an scratch nötige Software ist der scratchClient, die Konfiguration ist config/config_ikg_adc.xml.

cd ~/scratchClient
sudo python src/scratchClient.py -c ikg_adc

Bei der Installation des Rechners muss der SPI-Treiber aktiviert werden.