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Author Topic: Shield für Aus- und Fortbildung / Jugendarbeit - Umfang/Funktionen?  (Read 878 times)
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hallo,

Mit unserer Amateurfunk-Jugendgruppe wollen wir jetzt in die Arduino-Welt einsteigen.

Dafür möchte ich ein Shield konzipieren das verschiedene Möglichkeiten für Interaktionen mit dem Arduino bietet. Mit diesem Shield sollten dann möglichst viele Ein-/Ausgaben möglich sein.

Mit diesem Shield können dann verschiedenste Programmieraufgaben gelöst werden. Eigene Ideen der Gruppenmitglieder können damit auch einfach umgesetzt werden.

Alternativ wäre ja auch ein Prototypen-Shield mit Steckbrett möglich. Wir wollen aber eine Lösung wo die zusätzlichen Bauteile schon fest verlötet sind. Einfach auf einen Arduino aufstecken und loslegen.

Das Danger-Shield mit den drei Schieberegler wäre ähnlich dem was wir uns so vorstellen. Leider fehlen da einige für uns wichtige Möglichkeiten wie z.B. die LED-Reihe mit acht LED.

Folgende Ideen stehen bisher auf unsere Anforderungsliste:
  • 2 - 3 Tasten
  • LED-Reihe (8-pol)
  • "Ampel" ( 3 LED, rot, gelb, grün)
  • Buzzer
  • Poti für Analogeingabe
  • I2C-Anschluss z.B. für externes Display
  • 1-Wire-Anschluss für externe Sensoren
  • DS18S20 auf dem Shield optional eingelötet

Nun meine Frage in die Runde:

=> Welche weitere Möglichkeiten / Bauteile / Anschlüsse wären für so ein "Ausbildungs-Shield" noch sinnvoll?

=> gibt es schon ein solches bzw. ähnliches Shield?   (Danger-Shield ist uns bekannt)

Wir freuen uns auf weitere Anregungen und Ideen.

Gruss
Jürgen, DL8MA

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Arduino & Amateurfunk => http://www.dl8ma.de/Arduino

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Hm, vielleicht gleich ein "Display"  mit drauf: eine oder mehrere 7-Segmentanzeigen, schön mittels Schieberegistern angesteuert.
Wenn noch was frei ist dann, könnte man z.B. noch nen Lichtsensor oder gar nen Infrarot-Sensor raufpacken, dann kann man sogar mit IR-Fernbedienungen spielen.
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hi

Hm, vielleicht gleich ein "Display"  mit drauf: eine oder mehrere 7-Segmentanzeigen, schön mittels Schieberegistern angesteuert

Auf dem Danger-Shield ist das so realisiert. Da ist ein 74LS595 drauf. Über dessen Schieberegister kann man eine 7-Segment-Anzeige ansteuern. Hab ich schon auf meiner ToDo-Liste. Vielleicht können wir das noch draufpacken. Wäre ne nette Ergänzung bei deren Verwendung man einiges lernen kann.

Quote
Wenn noch was frei ist dann, könnte man z.B. noch nen Lichtsensor oder gar nen Infrarot-Sensor raufpacken, dann kann man sogar mit IR-Fernbedienungen spielen.
Danke für die Anregung. Ich schreibs mal auf die Wunschliste. Mal sehen ob zumindest ein Lichtsensor noch Platz findet.

Mit den oben aufgeführten Punkte werden jetzt schon die Ports knapp :-(

Jürgen, DL8MA
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Viele Einsteiger fänden es auch interessant, wenn sich etwas bewegt. Daher solltest du einen Anschluss für einen kleinen Servo vorsehen. Im Prinzip reicht da ein dreipolige Stiftleiste mit Versorgungsspannung, Masse und Signalleitung.
Statt die Tasten digital abzufragen, kannst du sie auch an einen Analogport hängen, mit einem entsprechendem Widerstandsnetzwerk spart man so ein paar Pins - ist widerum nicht so einsteigerfreundlich wie ein ausgelesenes digitalRead().
Vielleicht noch ein kleines Relais und eine entsprechende Anschlussklemme dazu, um auch mal 12V schalten zu können...

Ansonsten ist diese Zusammenstellung von Basis-Schaltungen auch einen Blick wert: http://www.pighixxx.com/abc-arduino-basic-connections/
Und wer weiß, vielleicht entwickelst du ja erst eine Einsteiger- und dann noch eine Fortgeschrittenen-Version. smiley-wink

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Mein Arduino-Blog: http://www.sth77.de/ - letzte Einträge: Teensy 3.0 - Teensyduino unter Window 7 - Teensyduino unter Windows 8

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7Segment Anzeige ( und SchiebeRegister ) ist das eine, LCD1602 direkt oder über I2C, die andere Sache.
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Viele Einsteiger fänden es auch interessant, wenn sich etwas bewegt. Daher solltest du einen Anschluss für einen kleinen Servo vorsehen. Im Prinzip reicht da ein dreipolige Stiftleiste mit Versorgungsspannung, Masse und Signalleitung.
Und schon sieht man, dass der große Vorteil des Arduino ist, dass man ihn sehr einfach für ganz andere Aufgaben verwenden kann:
Anderen Sketch hochladen, Ausschalten, anderes Shield drauf, Peripherie anschliessen, Einschalten, fertig smiley-wink
Alles auf ein Shield und in einen Sketch wird problematisch (evtl. auch vom Verständnis her).
Lieber beim UNO bleiben und mehrere Shields und/oder Breadboard-Experimente.
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hallo,

Und schon sieht man, dass der große Vorteil des Arduino ist, dass man ihn sehr einfach für ganz andere Aufgaben verwenden kann:
Anderen Sketch hochladen, Ausschalten, anderes Shield drauf, Peripherie anschliessen, Einschalten, fertig smiley-wink
Alles auf ein Shield und in einen Sketch wird problematisch (evtl. auch vom Verständnis her).
Lieber beim UNO bleiben und mehrere Shields und/oder Breadboard-Experimente.
Ich muss mich da auch zügeln. Ich kann nicht alle "spannenden" Baugruppen auf das Shield mit draufpacken. Es soll einerseits auch noch für Anfänger lötbar sein andereseits auch noch überschaubar.

Die Zielgruppe sind die Einsteiger die damit mit wenig Hardwareaufwand die Grundlagen kennenlernen können.

Gruss
Jürgen, DL8MA
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Der Vorteil von so einem Schild wäre ja, dass alle das gleiche haben. Es ist schön übersichtlich, wenn von der Hardware keine Unterschiede sind und alles schnell testbar.Für einen Kurs wäre es deutlich schwerer, wenn alle ihre Sachen an Unterschiedliche Pins anschließen oder Verdrahtungs- und Kontaktprobleme auftreten können. Kleinteile wie einzelne Leds oder Widerstände verkrümmeln  sich gerne.

Eine gute Möglichkeit wäre, ein paar Sachen als Modul steckbar zu machen. So könnte man eine Doppelreihige Steckleiste aufs Schild packen und je nach Aufgabe dort 8 Leds, die Ampelleds oder was anderes einstecken. Die Leds könnte man auf einer kleinen Steckplatine schon fertig als Aufsteckmodul haben. Noch eine Möglichkeit wäre, ein paar Jumper aufs Schild zu packen, so dass man z.B. die Masse der 8 Leds kappt und dann die 8 Ports anders nutzen könnte.
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Bin dagegen, zuviele Sachen auf ein Shield unterzubringen. Direkte LED Ansteuerung über die Pins (ohne Shiftregister etc) kann man direkt auf den Steckbrettern auf bauen. LEDs mögen zwar gerne mal verlorengehen oder auch kaputt gehen, liegen hier aber im kleinen Cent-Bereich.

Hingegen wären andere Sachen sinnvoll auf ein Shield zu bringen. Beispielsweise habe ich mir entsprechende Protoshield für diverse ICs gebastet. Am sinnvollsten finde ich das TLC5916 Shield. Bei dem habe ich das Shiftregister sowie Leds bereits aufgebracht. Man kann direkt mit dem Code loslegen. Es besteht auch die Möglichkeit, die Versorgungsspannung zu den Leds zu unterbrechen, so dass man die Leds ebenfalls auf ein Steckbrett bringen kann.

Alternativ steht einem auch noch die Produktsparte Seeeduino zur Verfügung. Habe selber keinerlei Hardware von denen, aber diese ist darauf ausgelegt, dass die Module nur noch gesteckt werden mit Kabeln.
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hallo,

Das Shield ist für die Aus- und Fortbildung insbesondere in der Jugendarbeit gedacht. Die Zielgruppe sind also Anfänger die ihre erste Schritte in die Arduino-Welt tun.  Das Shield darf deshalb keine komplizierte eierlegene Wollmilchsau werden.

So müssen z.B. Tasten direkt an ein Ports angeschlossen sein. Die Lösung mit den Tasten an einer Reihenschaltung von Widerständen an einem Analogport ist zwar unter den Gesichtspunkten Ports zu sparen gut. Aber für den Einstieg ist das unnötig kompliziert.

Gruss
Jürgen, DL8MA



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Du solltest es trotzdem so auslegen, dass verschiendene-hm-Leistungsklassen drauf sind.
Glaub mir: es wird einige geben, die in Euphorie fallen, weil die LED dann _doch_ noch blinkt, und anderen wird das allenfalls ein müdes Gähnen entlocken.
Dann ists gut, wenn du die Schnellkapierer etwas mehr fordern kannst. So hast du Ruhe im Schiff und kannst dich auf die konzentrieren, die nicht so schnell nachkommen.

Die Idee, kleine Aufsteck-"Module" zu basteln, find ich gar nicht übel. Das sorgt dafür, dass keine Langeweile aufkommt und kostet nicht viel.

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Ich finde die Idee mit den IR-Sensoren gut, vielleicht auch noch eine Sende-Möglichkeit schaffen. Es wäre für die Kinder sicher interessant eine LED auf dem Board mit der Fernbedienung vom Fernseher einzuschalten. Oder später sogar div. Funktionen des Fernsehers auf die Arduino-Tasten zu legen und mit dem selbstgebauten Arduino-Shield einen Fernseher zu steuern. Man kann das immer weiter entwickeln. Man könnte sogar ein Ablauf programmieren, der beim Drücken einer Taste auf dem Arduino den Fernseher und gleich den DVD Player einschaltet. Oder dann auf eine andere Taste den Fernseher einschalten und den SAT-Receiver inkl. Lieblings-Sender etc. Da gibt es viele Möglichkeiten.

In diesem zusammenhang könnte man dann auch die Arduinos kommunizieren lassen. Also Taste an Arduino 1 wird gedrückt, die LED an Arduino 2 geht an. Denke das gibt viel Potential zum Knobeln. Wie schon geschrieben wurde, denke ich, dass einige schnell voran kommen und knobel-Aufgaben suchen, andere wiederum freuen sich, wenn eine LED blinkt....
« Last Edit: February 05, 2014, 03:20:34 am by sblaesing » Logged

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Hallo,

noch ein anderes Vorgehen: Ihr geht von dem aus, was die Jugendlichen genau lernen sollen und versucht genau das auf dem Shield unterzubringen. Dazu könnt ihr einen Einsteigerkurs nehmen, analysiert die Lektionen und baut dann das auf dem Shield nach. So habt ihr ein Konzept und ein Shield, was genau dazu passt. Selbst wenn es langweilig ist, sollte man vorher den Kurs selber nachvollziehen um zu wissen, ob er Spaß macht, wo Tücken sind und auch alles funktioniert.

Alles was danach kommt, kann man mit weiteren Protoshields oder mit Breadboards machen.
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Ihr geht von dem aus, was die Jugendlichen genau lernen sollen und versucht genau das auf dem Shield unterzubringen.

Das Problem wird sein, dass ohne Hintergrund meist auch keine Ideen sprudeln können.
Aber Blinken, Tuten und Bewegen sind sicher die besten Experimente für den Start (nicht umsonst ist "Blink" das "Hello World" der Mikrocontroler).
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Ihr geht von dem aus, was die Jugendlichen genau lernen sollen und versucht genau das auf dem Shield unterzubringen.

Das Problem wird sein, dass ohne Hintergrund meist auch keine Ideen sprudeln können.

Ich gehe davon aus, dass sich der Betreuer mit dem Arduino gut auskennt und ein bestehender Kurs ist bestimmt ein guter Ausgangspunkt. Ich hatte zu Weihnachten das Vilros Ultimate Einsteigerpaket bekommen. Die Zusammenstellung und Abfolge der Experimente fand ich sehr sinnvoll und ich bin sofort reingekommen um jetzt eigene Projekte auszuhecken.
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hallo,

Dazu könnt ihr einen Einsteigerkurs nehmen, analysiert die Lektionen und baut dann das auf dem Shield nach. So habt ihr ein Konzept und ein Shield, was genau dazu passt.
könnt Ihr uns da gute Einsteiger-Tutorials bzw. Kurse empfehlen?

Gruss
Jürgen, DL8MA
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