Compact Red Needle         


Elektronik-Labor   Projekte   AVR 





Gerade habe ich ein neues Buch von meinem Kollegen Hans-Joachim Berndt bekommen: Messen, Steuern und Regeln mit Arduino und Compact. Die zentrale Software Compact kann man auf seiner Seite http://www.hjberndt.de/ laden. Die Entwicklung geht schon zurück bis in die Tage des ComuLAB von Modul-Bus.


Dieses Interface liegt immer noch in meinem Schrank und kann auch heute noch mit Compact angesteuert werden. Ist es nicht schön? Mir wird ganz warm ums Herz, wenn ich mich daran erinnere, was alles damit gemacht wurde. Man hat hier acht Ausgänge, deren Zustände mit LEDs angezeigt werden, acht digitale Eingänge und zwei analoge Eingänge A und B. Die vergoldeten 2mm-Buchsen oder alternativ die Schaubklemmen dienten zur Verbindung mit der äußeren Beschaltung für beliebige Experimente. Das alles wurde für den Schulunterricht entwickelt und dort auch sehr viel eingesetzt. Ein Nachfolger war das CompuLAB-USB. Und aktuell gibt es das SiosLAB.

Die Zeit bleibt nicht stehen, und deshalb hat Hans-Joachim nun die Möglichkeit geschaffen, mit der Red Needle Edition auch ganz andere Interfaces einzusteuern, allen voran einen Arduino Uno. Er erhält eine Firmware, die den gleichen Befehlssatz versteht wie das alte CompuLAB. Und man muss nicht einmal etwas von der Arduino-Programmierung verstehen. Denn Compact Red Needle programmiert den Uno ganz automatische beim ersten Anschließen. Das Buch beschreibt genau, an welchen Pinnen dann die Ein- und Ausgänge liegen. Und auch die Firmware wird offen gelegt, zusätzlich auch Varianten mit besonderer Zusatz-Hardware.


Mit dem Arduino hört die Geschichte aber noch nicht auf. Auch einen RPi Pico kann man verwenden! Darauf war ich besonders scharf, weil ich gerade viel mit dem Pico arbeite, und weil man alles so schon auf eine Steckplatine setzen kann. Gesagt, getan, fertig ich mein Pico-CompuLAB! Wie das Original hat es acht LEDs (mit eingebauten Vorwiderständen), acht digitale und zwei analoge Eingänge A und B. Und weil der Spieltrieb immer siegt, habe ich gleich einen Versuch aufgebaut. Ausgang 7 ist direkt mit dem Analogeingang B verbunden und über 10 k mit Analogeingang A. Hier ist zusätzlich noch ein Elko mit 100 µF gegen GND angeschlossen. Ausgang 7 kann also den Elko über den Widerstand laden und entladen.


Also COM6 wählen, seriell verbinden, und die Software meldet in der unteren Zeile, dass mein Pico erkannt wurde. Dann klicke ich auf den Ausgang 7, die zugehörige LED geht an, und die Spannung an A steigt langsam an, während B bereits Vollausschlag zeigt. Warum eigentlich 5 V, wo der Pico doch mit 3,3 V arbeitet? Davon weiß Compact nichts, deshalb wird der Messbereich für alle Geräte auf 5 V umgerechnet. Die relativen Spannungsverhältnisse stimmen dagegen bei allen Geräten. Und es gibt da einen geheimen Trick, den habe ich erst am Ende erfahren: Einmal in die Skala klicken, dann schaltet sich der Messbereich auf 3,3 V um.


Wenn ich Ausgang 7 wieder ausschalte, sinkt die Spannung exponetiell gegen Null. Und das kann der TY-Schreiber sehr klar darstellen. Warum aber wurde nur ca. 80% des Vollausschlags am Elko erreicht? Das liegt offensichtlich daran, dass die analogen Eingänge genau wie die digitalen Eingänge ihren Pulldown noch aktiviert haben, was beim Pico der Zustand nach einem Neustart ist. Das hat den schönen Effekt, dass alle Eingänge im offenen Zustand Null zeigen, genau wie beim originalen CompuLAB.



Die Registerkarte Programm enthält eine einfache Programmierumgebung. Man muss sich keine Befehle merken, weil alle Schlüsselworte und zugehörige Parameter einfach angeklickt werden können. Weil ich vor längerer Zeit schon viel damit gearbeitet habe, konnte ich ganz schnell einen einfachen Zweipunktregler mit einer großen Hysterese programmieren. Die Spannung am Elko soll also immer zwischen den digitalen Werten 70 und 180 bleiben. RUN und Start, dann läuft es. Und unten wird angezeigt, dass auch der TY-Schreiber noch läuft.


Die Messung zeigt, dass der Versuch genau so funktioniert, wie es geplant war. Man könnte jetzt die Grafik auswerten und nachrechen, ob der Elko wirklich 100 µF hat. Aber ich bin zu faul, das sollen andere tun. Ich schaue lieber mal nach, was der XY-Schreiber dazu sagt. Er zeichnet ein Rechteck, das macht Sinn.


Das zugehörige Buch kann ich wärmstens empfehlen, wenn jemand diese und viele andere Versuche mit einem beliebigen Interface privat oder in der Ausbildung einsetzen möchte. Das Inhaltsverzeichnis und eine Leseprobe findet man auch bei Amazon: https://www.amazon.de/dp/B0BCD8B8DQ



Elektronik-Labor   Projekte   AVR