Totem Mini Lab #2: I/O Side Panel

In diesem Beitrag möchte ich dir zeigen was du alles mit dem I/O Side Panel von Totem machen kannst.

I/O Side Panel von Totem
I/O Side Panel von Totem

Im ersten Teil zum Totem Mini Lab habe ich dir gezeigt wie du diesen Microcontroller am Computer einrichtest und die Arduino IDE für diesen einrichtest. (Ich setze in diesem Beitrag voraus das der Microcontroller bereits eingerichtet ist und einsatzbereit ist.)

Bezug des I/O Side Panel von Totem

Das I/O Side Panel kannst du im offiziellen Shop von Totem für knapp 31€ zzgl. Versandkosten erwerben. 

Aktoren auf dem Side Panel

Auf dem I/O Side Panel sind einige Aktoren verbaut mit welchen man recht einfach schon die ersten kleinen Projekte aufbauen kann.

  • 3x Schalter mit LED als Indikatoren für das betätigen,
  • 3x 10kOhm Drehpotentiometer,
  • 1x Drehimpulsgeber,
  • 3x Taster,
  • 1x RGB LED,
  • 1x 3,5mm JACK Adapter,
  • 1x Relais (10A/250V, inkl. LED für den Status des Relais)

Beispiele

Wie du die Aktoren an einem Microcontroller der Arduino Familie programmierst habe ich dir bereits in diversen Beiträgen, hier auf dem Blog vorgestellt. Ich möchte dir nun einige kleine Beispiele aufzeigen welche du mit dem I/O Panel und den zum Mini Lab mitgelieferten Breadboardkabeln kannst.

Stromversorgung für das I/O Side Panel

Das I/O Side Panel kann über die 3 oben liegenden Kontakte mit jeweils 3,3V , 5V und GND (Minuspol) versorgt werden somit braucht man an den einzelnen Aktoren nur noch den digitalen / analogen Pin anschließen.

Totem I/O Side Panel - Anschluss für die Stromversorgung
Totem I/O Side Panel – Anschluss für die Stromversorgung

Für die beiden Pluspole (3,3V & 5V) verwende ich jeweils ein rotes Breadboardkabel und für den Minuspol (GND) ein schwarzes.

Stromversorgung des I/O Side Panels mit dem Mini Lab verbunden
Stromversorgung des I/O Side Panels mit dem Mini Lab verbunden

Wenn du das I/O Side Panel wie oben gezeigt mit Strom versorgst, sind lediglich die digitalen / analogen Pins anzuschließen und die Jumper an den jeweiligen Aktoren zu belassen andernfalls müsstest du diese separat mit Strom versorgen!

Drehpotentiometer für die RGB LED

Die 3 Drehpotentiometer kannst du nutzen um die Grundfarben für die RGB LED zu manipulieren. D.h. jeweils ein Drehpotentiometer für jeweils eine Farbe.

Aufbau der Schaltung

Für den Aufbau benötigst du lediglich:

  • das I/O Side Panel,
  • das Totem Mini Lab,
  • 6 Breadboardkabel
Aufbau - Drehpotentiometer zum steuern der RGB LED
Aufbau – Drehpotentiometer zum steuern der RGB LED

An jeweils einem Drehpotentiometer sind 3 Steckerleisten für Breadboardkabel vorhanden, der rechte ist für den Minuspol, der linke für die Spannungsversorgung und in der Mitte wird der analoge Pin angeschlossen.

Drehpotentiometer am I/O Side Panel von Totem
Drehpotentiometer am I/O Side Panel von Totem

Wenn wie im Bild zu sehen die beiden Jumper (rechts & links) gesetzt sind, dann musst du lediglich die Spannungsversorgung wie oben gezeigt anschließen und brauchst somit weniger Kabel. Die Breadboardkabel sind aneinander geklebt und lassen sich einzeln abziehen, wenn du diese jedoch zusammenläßt dann hast du besseren Überblick über deine Schaltung da diese dann nicht wild durcheinander fliegen.

An der RGB LED gibt es nur jeweils 3 Pins für die digitalen Ausgänge vom Microcontroller, somit erhält die RGB LED den Minuspol „von oben“.

RGB LED am I/O Side Panel von Totem
RGB LED am I/O Side Panel von Totem

Quellcode

#define rotaryRed A0
#define rotaryGreen A1
#define rotaryBlue A2

#define ledRed 3
#define ledGreen 5
#define ledBlue 6

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  
  pinMode(ledRed, OUTPUT);
  pinMode(ledGreen, OUTPUT);
  pinMode(ledBlue, OUTPUT);  
}

void loop() {
  int red = mapColorValue(analogRead(rotaryRed));
  int green = mapColorValue(analogRead(rotaryGreen));
  int blue = mapColorValue(analogRead(rotaryBlue)); 
  
  String rgb = "rgb [";
  rgb = String(red,DEC);
  rgb = ",";
  rgb = String(green,DEC);
  rgb = ",";
  rgb = String(blue,DEC);
  rgb += "]";

  Serial.println(rgb);  

  analogWrite(ledRed, red);
  analogWrite(ledGreen, green);
  analogWrite(ledBlue, blue);
}

int mapColorValue(int color){
  return map(color,0,1023,0,255);
}

Video

 

Taster zum aktivieren des Relais

In diesem Beispiel wollen wir nun das Relais EIN/AUS schalten um dann ggf. einen Verbraucher zu schalten.
(Mit dem Relais können wir Verbraucher mit maximal 250V & 10A Leistung schalten.)

Wie du ein Relais am Arduino schalten kannst habe ich bereits im Beitrag Arduino Lektion 13: 2 fach Relaisplatine ansteuern ausführlich erläutert.

Bedenke jedoch wenn du Geräte mit Spannungen größer als 12V steuern / schalten möchtest das du die 5 Regeln im Umgang mit Spannung beachtest:

  • Freischalten,
  • Gegen Wiedereinschalten sichern,
  • Spannungsfreiheit feststellen,
  • Erden und Kurzschließen,
  • Benachbarte, unter Spannung stehende Teile abdecken oder abschranken

Aufbau der Schaltung

Für den Aufbau benötigst du lediglich 2 Breadboardkabel welche an jeweils einen digitalen Pin angeschlossen werden.

Die 3 Taster sind bereits korrekt verdrahtet und hier kann man leider nicht wie bei den Drehpotentiometer mithilfe von Jumper abgreifen sondern schließt nur den digitalen Pin an.

Taster am I/O Side Panel von Totem
Taster am I/O Side Panel von Totem

Das Relais verfügt über 2 Anschlüße bzw. Buchsen für Breadboardkabel.

Relais auf dem I/O Side Panel von Totem
Relais auf dem I/O Side Panel von Totem

Der Aufbau ist recht simple es muss lediglich ein Breadboard in eine Buchse für den Taster und ein Breadboard in die erste Buchse (links) für das Relais gesteckt werden.

Aufbau der Schaltung zum steuern des Relais mit dem Taster
Aufbau der Schaltung zum steuern des Relais mit dem Taster

Quellcode

//Bibliothek für das entprellen des Tasters.
//siehe https://draeger-it.blog/arduino-lektion-87-taster-entprellen/
#include <Bounce2.h>

//Das Relais ist am digitalen Pin D8 angeschlossen.
#define relais 8

//Der Taster ist am digitalen Pin D10 angeschlossen.
#define button 10

//erzeugen eines neuen Objektes
Bounce bouncer = Bounce();

void setup() {
  pinMode(relais, OUTPUT);
  pinMode(button, INPUT_PULLUP);
  
  bouncer.attach(button);
  //der Intervall dient für das entprellen, so das beim
  //loslassen des Tasters kein zusätzliches Signal aufgenommen wird.
  bouncer.interval(5);
}

void loop() {
  //aktualisieren des Objektes
  bouncer.update();
  //lesen des zustandes des Tasters
  //Wenn der Taster gedrückt ist dann soll das Relais aktiviert werden,
  //andernfalls soll es deaktiviert werden.
  if (bouncer.read() == LOW) {
    digitalWrite(relais, HIGH);
  } else {
    digitalWrite(relais, LOW);
  }
}

Wenn man nun den Taster betätigt dann wird das Relais angezogen und wenn man diesen wieder losläßt fällt das Relais wieder ab.

Den Zustand des Relais kann man auch anhand der kleinen, grünen, 5mm LED erkennen.

Es sollte jedoch nicht zu schnell zwischen den Status des Relais hin & her gewechselt werden, denn Relais neigen dazu das die Kontakte dann „verkleben“. Sollte das einmal passieren kann ein leichtes klopfen auf das Gehäuse die Kontakte wieder lösen.

Video

 

Fazit

Das I/O Side Panel von Totem bietet kompakt einige Aktoren zum basteln auf einer Platine. Diese Aktoren sind recht gut angeordnet ABER wie ich finde sind die Buchsenleisten für diese Aktoren nicht gerade optimal platziert denn wenn man zbsp. die Drehpotentiometer bedienen möchte und die RGB LED angeschlossen hat sind die Kabel im Weg.

Hier könnte man zbsp. mit einem Flachbandkabel, wie dieses für die Verbindung vom Totemduino zum Lab Board verwendet wird, Abhilfe schaffen.

 

 

 

 

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