Dies und das...

Papp-Bott bauen ganz ohne Loeten

Thu, 06 Mar 2025 00:00:00 +0000

Rückblick

Das gesetzte Ziel meines Sohnes und mir war einen Roboter aus Kartons zu bauen, welcher per Fernbedienung steuerbar ist. Dass der Roboter am Ende sogar per Smartphone / Browser steuerbar sein wird, war zu Beginn noch nicht absehbar 😁

Körper

Kartons hatten wir genug rumfliegen und so war der Körper des Roboters nach etwas Schnibbelei und Malerei schnell fertig.

Papp-Bot

Motorisierung

Zur Motorisierung waren Servos geplant. Da wir bisher noch nie mit Servos gearbeitet haben, entschieden wir uns nach kurzer Internetrecherche für MG90S: Das Modell schien günstig und wird häufig angeboten. Beim Auspacken der Lieferung waren wir dann doch etwas überrascht, wie klein dieser Servo ist. Auf einer Modellbauaustellung mit Flohmarkt haben wir dann unseren Vorrat durch etwas größere und kräftigere Modelle erweitert. Außerdem gab es dort noch günstig Servo-Kabel als Verlängerung.

Zwei unterschiedliche Servos

Fernbedienung

Der ursprüngliche Plan war, eine günstige Fernbedienung mit mehreren Kanälen inklusive Receiver zu besorgen, welcher die Servos ansteuert. Bei der Shopping-Recherche stellte sich jedoch schnell heraus, dass “günstig” und “mehrere Kanäle” leider im Widerspruch stehen. Zumindest, wenn “mehrere Känale” größer zwei bedeutet und der Anspruch ist, dass die zusätzlichen Kanäle (>2) auch kontinuierlich steuerbar sind und nicht nur On/Off.

Plan B: Fernbedienung selber bauen

Da ich mit dem Entwicklungsboard D1 Mini bereits meine Erfahrungen gemacht habe, und eines noch in der Bastelkiste verstaubte, war schnell die Entscheidung getroffen, diesen als Basis für die Fernbedienung zu nutzen. Der verbaute Microcontroller hat WLAN was ganz neue Möglichkeiten in der Fernbedienbarkeit eröffnet…

Die Servos per PWM direkt vom D1 Mini anzusteuern schien nicht die beste Lösung zu sein. Aber auch hier hatte das Internet schnell eine Antwort parat: PCA9685

Obwohl der Chip PCA9685 ursprünglich als PWM LED-Treiber entwickelt wurde, gibt es Entwicklungsboards mit diesem Chip, die explizit zur Servoansteuerung beworben werden. Angesteuert wird der Chip per I2C und mit 16 Kanälen kann unser Roboter noch einige Gelenke bekommen 🤖

Technik

Teileliste

Servos (da kann man nicht so viel falsch machen)
D1 Mini (oder ein anderes ESPHome kompatibles Entwicklungsboard)
PCA9685 (16 Kanal PWM Treiber)
USB-Steckernetzteil
Kabel

Hardware verkabeln

Die beiden Module werden über einen USB-Steckernetzteil versorgt. Das PCA9685-Board wird dabei indirekt über dn D1 Mini versorgt. Wenn mehrere Servos zum Einsatz kommen, sollte abgesichert werden, dass das Netzteil ausreichend Strom bereitstellen kann.

Verkabeln

D1 Mini	PCA9685
5V	V+
3V3	VCC
G	GND
D1	SCL
D2	SDA

Im folgenden ein Bild wie die Verkabelung in einem professionellem Gehäuse aussehen kann:

D1 Mini und PCA9685 im Gehäuse

Software erstellen

Die Software für den D1 Mini habe ich mit Hilfe von ESPHome erstellt. Von programmieren kann man hier nicht mehr sprechen. 😃 ESPHome bringt mit der PCA9685 Komponente, der Servo Komponente und der Webserver Komponente alles mit und muss nur noch richtig konfiguriert werden: roboter.yaml

Durch die Konfiguration des Webservers lässt sich der Roboter nun komfortabel im Browser steuern:

ESPHome Webserver

Fazit

Im Nachgang bin ich überrascht, wie einfach die Ansteuerung von Servos geht. Das macht Lust auf mehr …

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Sparfuchs-Kabelwanne fuer den Schreibtisch

Sat, 22 Jan 2022 00:00:00 +0000

Sparfuchs-Kabelwanne für den Schreibtisch

Nachdem ich einen größeren Schreibtisch gekauft hatte, musste der zu kurze Signum Kabelkanal von Ikea ausgetauscht werden. Viel Platz bot das Teil eh nicht und wirklich praktisch war es auch nie…

Bei meiner Suche nach Alternativen wurde mir schnell klar: Es soll eine abklappbare Kabelwanne werden. Jedoch kosten diese schnell über 70€ und die Länge ist auch nicht immer passend.

Im Baumarkt kam mir dann die Idee, eine Dachrinne für den Zweck zu nutzen.

Teile

2m Kunststoffdachrinne
- 125mm Nennweite um ausreichend Platz für Steckdosenleiste und Netzteile zu haben
4x Gewindeschrauben M4x40mm
4x Muttern M4
4x Metallwinkel ( Stuhlwinkel ) 40x15mm
- Kamen in meinem Aufbau doch nicht zum Einsatz

Die Materialkosten liegen damit bei etwa 15 €

Aufbau

Die Idee ist, die Dachrinne an den Schrauben aufzuhängen. Um Abstand zu der Schreibtischplatte zu bekommen, hatte ich die Winkel vorgesehen. Jedoch bot das Schreibtischgestell bereits eine gute Möglichkeit, die Schrauben zu befestigen. Nach einem kurzen Einsatz des Metallbohres konnte ich die Schrauben befestigen.

Befestigung der Schrauben, die Winkel können genutzt werden, wenn es keine passende Befestigungsmöglichkeit gibt

Nachdem ich die Dachrinne entsprechend gekürzt hatte, konnte ich sie an die vier Schrauben hängen.

Dachrinne zugeschnitten

Einhängen

Ausreichend Platz für Kabel, Steckdosenleiste und und Netzteil bietet die Dachrinne.

Kabelwanne offen

Kabelwanne geschlossen

Digitaler Bilderrahmen

Thu, 14 Jan 2021 00:00:00 +0000

Digitaler Bilderrahmen

Im Rahmen des durch Corona aufgezwungenen Social Distancing kam die Idee, einen digitalen Bilderrahmen anzuschaffen, auf dem auch Verwandte und Freunde aus der Ferne Fotos hochladen können. Nach einer kurzen Suche habe ich mehrere kommerzielle Produkte gefunden. Aber meine Fotos auf irgendeinem Server bei irgendeiner Firma hochzuladen, unter Umständen noch mit monatlichen Kosten, klang nicht so verlockend.

Bei meiner zweiten Suche konzentrierte ich mich auf Eigenbauprojekte und wurde auch hier schnell fündig: ein Raspberry Pi, ein alter Monitor, Bilderrahmenleisten und fertig ist der digitale Bilderrahmen…

Software

Jedoch hatten alle Projekte gemeinsam, dass dort Raspbian oder eine andere Distribution verwendet wurde und dann mit vielen manuellen Schritten das System auf den Anwendungsfall angepasst wurde:

Pakete nachinstallieren
Konfigurationen anpassen
Skripte erstellen
…

Dieses Vorgehen hat sich jedoch schon bei meinem letzten Projekt als sehr fehleranfällig erwiesen. Und sollte einmal die SD-Karte den Geist aufgeben, fängt man wieder von vorne an. Daher habe ich mich entschieden, ein eigenes Betriebssystemimage zu erstellen. Als Basis habe ich thingOS gewählt, welches ich schon von meiner Hühnerstallüberwachungskamera kannte.

Das Ergebnis ist photOS: Ein sehr kleines GNU/Linux Image, welches sich automatisch neue Bilder von einem WebDAV Share (in meinem Fall Nextcloud) holt. Die Installation ist auch ohne GNU/Linux-Kenntnisse möglich und ist auf der Projektseite beschrieben.

Hardware

Der Bilderrahmen besteht lediglich aus drei Hauptkomponenten: Das Display, der Rechner und ein Rahmen um alles zusammen zu halten.

Display

Als Display kann ein alter Monitor ausgeschlachtet werden. Dabei sollte darauf geachtet werden, dass der Monitor ein IPS-Panel hat, um auch aus verschiedenen Blickwinkeln die Bilder mit gutem Kontrast darstellen zu können. Auch das Seitenverhältnis sollten dem der Fotos in etwa entsprechen, um nicht zuviel vom Inhalt abschneiden zu müssen. Wer viel mit Kameras fotografiert (4:3) ist gut mit einem 16:10 Monitor beraten. Anders sieht es aus, wenn viele Bilder mit dem Smartphone gemacht werden. Das passende Seitenverhältnis ist aber nicht sehr kritisch: Wenn mehr als 70% der Fotos sichtbar ist, schneidet photOS das Bild zu, damit der gesamte Monitor gefüllt ist. Nur wenn mehr wegfallen würde, wird das gesammte Bild dargestellt und der Rest mit schwarzen Balken aufgefüllt.

Ich konnte auf einen gebrauchten Fujitsu B22W-7 Monitor zurückgreifen. Leider mit einem TN-Panel statt IPS, Bild ist aber trotzdem schon ansehnlich. Und da dieser auch einen USB-Hub integriert hat, konnte ich mit ein wenig Bastelei 5V Spannungsversorgung für den Raspberry Pi abgreifen und musste nicht noch ein zusätzliches Netzteil nutzen.

Rechner

Da photOS direkt in den Framebuffer rendert und keinen Umweg über X oder Wayland geht, ist ein Raspbery Pi Zero W (Wifi sollte schon an Board sein) völlig ausreichend. Hat man ein Display mit einer Auflösung über 1920x1200 Bildpunkte, muss es jedoch ein Raspberry Pi 4 oder ein anderer Einplatinenrechner sein.

Rahmen

Nun fehlte nur noch ein ansehnlicher Rahmen für den Monitor. Leider konnte ich keine passenden Bilderrahmenleisten finden. Der Falzausschnitt (der Bereich, der das Bild / den Monitor verdeckt) war immer zu klein. Mein Monitor hat einen Blechrahmen von etwa 10mm, der komplett hinter dem Holzrahmen verschwinden sollte. Daher habe ich mich mit meiner neuen Oberfräse ausgetobt, welche der Weihnachtsmann glücklicherweise schon vor Weihnachten vorbeigebracht hatte.

Danke Weihnachtsmann

Die erste Dekokante

Da der Monitor mit Netzteil schon ein wenig Gewicht mitbringt, habe ich die Rahmenteile mit Flachdübel verbunden und gut verleimt.

Fertige Leisten

Puzzle zusammenlegen

Verleimen

Glück gehabt, es passt!

Das Display halte ich hinten mit zwei Leisten, welche ich mit dem Rahmen verschraubt habe. Ich bin davon ausgegangen, dass ich das Display gerade in der Testphase noch häufiger ausbauen muss. Daher habe ich Versenkmuttern und M4-Schrauben genutzt habe, anstatt die Leisten und den Rahmen mit Holtschrauben zu verbinden. Dies hatte auch den Vorteil, dass ich an der oberen Verschraubung gleich Ösen zur späteren Aufhängung nutzen konnte:

Verschraubung mit Versenkmuttern

Der soziale Aspekt

Wie eingangs erwähnt, sollen auch Freunde und Verwandte die Möglichkeit bekommen, aus der Ferne Fotos auf unseren Bilderrahmen aufzuspielen. Hier kommen die Vorteile von Nextcloud als WebDAV-Server zum tragen: Ich teile den Fotoordner und andere können komfortabel per Browser, Smartphone-App oder Desktopsynchronisierung Fotos hinzufügen. Und Freunden ohne Nexcloud-Account sende ich einen Link für anonymen Upload.

Geschafft

Open Source Gems

Wed, 28 Dec 2016 00:00:00 +0000

Open Source Gems

The year is almost over and I looked back on the open-source projects which I used during the last 12 months. As almost 100% of the software I use in my free time is open-source, I could start a long list of great and well known OSS projects. But today I want to focus on some smaller and maybe less known projects which I use a lot.

Here comes a list of my personal OSS gems:

Owntracks (Your Location Companion)

Owntracks provides an Android and an iOS app to keep track of your and your friends locations. I already wrote a more detailed post about my setup.

Pass (Standard Unix Password Manager)

Pass is a command-line tool which stores your passwords encrypted in a git (a nice piece of OSS, too) repository. For encryption, no proprietary format was selected. Instead, PGP was chosen by using GnuPG (another great OSS project). As git acts as database, the passwords can easily be cloned onto other computers. But it gets really handy if one of the available GUIs are used. My favourite is the Android app, as I have my passwords always with me.

Homegear (Interface your home automation devices)

Homegear is a server application to communicate with different proprietary home automation solutions. It is very flexible and allows actions based on different events. I use Homegear to act as agent between the vendors specific worlds (HomeMatic BidCoS, HomeMatic Wired, MAX!, INSTEON, KNX, Sonos, Philips hue, Beckhoff) and my MQTT based home automation.

Espruino (JavaScript for Microcontrollers)

It is more than 3 years since I first heard about Espruino. I supported all of Gordons crowdfunding campaigns as I liked the idea to run JavaScript on microcontrollers and loved the spirit of open source hardware. But it was only after I started with home automation this year, when I realised Espruinos full potential. Creating hardware projects became as easy as creating web pages.

This post was originally published at Diaspora on a discontinued pod.

Owntracks

Thu, 22 Dec 2016 00:00:00 +0000

Owntracks as my Location Companion

I use Owntracks to track the places I visit. It is very interesting to look back and see on a map, where I spent my time in the last week/month/year :-) However, Owntracks gets even more interesting if you share your location with family and friends:

Screenshot of Owntracks Smartphone App

(Avatars designed by Freepik)

A lot of applications already exists which doing the same or provide even more functionality (to only name a few):

Google+ Location Sharing
Find My Friends on iPhone
Life360 Family Locator

However, for me the past locations and the current location are very sensible data and thus should not be accessible by any third party. This is were Owntracks comes in place, as the Android app and iOS app can be used with your own server. And even better: Owntracks does not need any proprietary software on the server-side as it connects to any MQTT-compliant broker.

As I’m quite amazed by Owntracks simplicity and flexibility, I want to give a short overview on my setup. I focus on ‘what’ I have done and ‘why’. For ‘how’ see the link at the end of this post. Let’s have a look at my setup:

Image of my Owntracks setup

In my installation, I use Mosquitto as the MQTT broker on a server accessible from the internet where all the mobile devices connect to and publish their locations. This is the minimal setup for sharing the current position with friends using the Android or iPhone app. Keep in mind to secure the Mosquitto instance with password for each user and encrypt communication using SSL/TLS. Let’s Encrypt provides free certificates which are accepeted by Android and iOS. To configure access rights (e.g. Jane can see my location but should not see the location of John), Mosquitto’s native access control list (ACL) can be used.

Besides the current position, no past locations are stored by Mosquitto. What sounds dissappointing at first place is a security benefit: Remember that the server is accessible from the internet and you can never be 100% certain that nobody can break into it. In that case, it is best to have as little data as possible on the server. But as mentioned at the beginning of this post, I want to be my own big brother and track myself. For this use case, the Owntracks Team provides the application Recorder. It connects to your MQTT broker and stores all location updates on harddisk. As the connection is established from the Recorder, the application can run on a computer behind a firewall in your local network. Collecting data is not as half as fun if it is not visualised. Therefore, Owntracks Recorder has a build in webserver which can be used to query your location data and visualise the result in a browser. As map source OpenStreetMap is used as default and Google Maps can be used if a personal API Key is provided:

Screenshot of Owntracks Recorder Browser UI

However, I already have a MQTT broker running in my local network which is used for home automation and I might want to use my location data also within my automation rules. And again, Owntracks can show its strength based on its simplicity: the underlying MQTT supports bridging between different instances. Thus, I let the second Mosquitto instance in my local network connect to the MQTT broker on my server and configured the bridge to just subscribe to my location updates and not the updates of my friends (I care a lot about privacy!). To permanently store my location history I use the Owntracks Recorder on my local computer connected to the local MQTT broker.

If my post has made you curious and you want to setup your own location companion, have a look at a good article on linux.com with a detailed tutorial and more background information.

This post was originally published at Diaspora on a discontinued pod.

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Mon, 01 Jan 0001 00:00:00 +0000

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Sven Klomp
Gustav-Hennigs-Straße 18
31311 Uetze/Dollbergen

webmaster@klomp.eu

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