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Projekte

Hier stelle ich Projekte vor, die auch für andere Funkamateure oder Hobbybastler interessant sein könnten.


Parallelport-Schnittstelle für die CNC-Fräse

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Viele Hobby-CNC-Fräsenbauer mit einem Steuer-PC klagen über zu wenige digitale Eingänge für die Steuerung. Um diese Probleme erst gar nicht entstehen zu lassen, entstand die folgende Baugruppe. Sie dient als zweite Schnittstelle zum Steuer-PC und dient vor allem dem Zweck, ihm so viele digitale Eingänge wie möglich über einen IEEE 1284-Parallelport zur Verfügung zu stellen.

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Rapid I2C-Prototyping mit Matlab und Arduino

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Bei der Inbetriebnahme einer per I2C-Bus angebundenen Peripherie ist es manchmal sehr hilfreich, Daten interaktiv auf dem Bus senden und empfangen zu können. Damit lassen sich vor allem Unklarheiten aus dem Datenblatt beseitigen, oder — wie z.B. bei einer LED-Baugruppe — Segmente und Pins identifizieren. Hat man Matlab und einen Arduino zur Hand, gibt es wohl keinen einfacheren Weg, I2C-Telegramme zu senden oder zu empfangen.

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Raspberry Pi — Subversion-Server

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Für den Datenaustausch zwischen meiner CNC-Fräse und dem normalen Büro-PC dient ein kleiner Raspberry Pi. Als Subversion-Server stellt er gleichzeitig ein Versionsverwaltungssystem zur Verfügung und erlaubt so eine einfache Archivierung von CAD-Daten, CAM-Daten und Maschinenprogrammen.

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FTM 25/6 — Rotorsteuergerät

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Die Antennenrotoren eines FTM25/6-Antennenmastes werden normalerweise von einem Schaltkasten direkt am Mastfuß ferngesteuert, während der Bediener mit dem Auge die Ausrichtung beobachten muß — denn eine Positionsrückmeldung gibt es nicht. Hier wird ein Rotorsteuergerät vorgestellt, das eine komfortable Fernsteuerung beider Rotoren erlaubt, nur einen minimalen Eingriff in den Original-Antennenrotor erfordert und (pro Rotor) mit einer dreiadrigen Steuerleitung auskommt.

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Powerpole-Verteiler

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Andersons PowerPole-Stecker sind (begrenzt) verpolsichere, robuste, geschlechtslose Stecker für Kleinspannung und Ströme bis 45 A, die sich auch blind stecken lassen. Das macht sie perfekt für den Einsatz im Amateurfunk-Shack. Leider haben alle käuflich erhältlichen Verteiler Nachteile. Damit wird es Zeit für einen Eigenentwurf.

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Schärfentieferechner

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Schärfentieferechner sind als Handy-Apps, Onlinerechner oder kleine Programme weit verbreitet. Meist kann man Brennweite, Blendenzahl und erlaubten Zerstreuungskreis eingeben und bekommt für das entsprechende Wertetriplett den Schärfentiefebereich ausgerechnet. Das soll dem Foto-Anfänger dabei helfen, ein Gefühl für die Schärfentiefe zu bekommen.
Manchmal ist eine einfache Liniengrafik auf einem Blatt Papier jedoch schneller interpretiert, als am Handy nur die Tastensperre entriegelt. Also wurde ein kleines Matlab-Skript geschrieben, das für eine Kamera-Objektiv-Kombination die gewünschten Schärfentiefekurven druckbar darstellt.

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Teleneiger — Teil 1

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Ein nicht allzu kleines Teleobjektiv läßt sich mit einem Kugelkopf auf dem Stativ nicht besonders bequem ausrichten. Ein schnelles Zielen kann man komplett vergessen. Ein Teleneiger (auch „Affenschaukel“, „kardanische Aufhängung“ oder „gimbal head“ genannt) verspricht hier Abhilfe.

Im ersten Teil wird ein improvisierter, extrem billiger Teleneiger beschrieben, der sich schnell nachbauen läßt und insbesondere dazu eignet, diese Art von Stativkopf praktisch auszuprobieren.

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Teleneiger — Teil 2

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Im zweiten Teil wird eine Variante gezeigt, die weniger nach Bastellösung aussieht.

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Schnellwechselplatte mit Kameragurt

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Ein bequemer Schultergurt am Fotoapparat und eine komfortable Stativnutzung scheinen sich gegenseitig auszuschließen. Dabei reicht eine vertrauenswürdige Schnellwechselplatte mit einer stabilen Gurtöse völlig aus, um in dieser Hinsicht mehr als einen faulen Kompromiß zu haben.

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Panoramahalterung/Nodalpunktadapter

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Mit einem Nodalpunktadapter lassen sich Panoramen fotografieren, ohne daß Parallaxfehler das Zusammenfügen der Einzelaufnahmen erschweren. Er läßt sich mit wenig Aufwand mit Material aus der Restekiste aufbauen.

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Blitzumlenker

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Beim Fotografieren ist es manchmal praktisch, einen Tochterblitz nutzen zu können, ohne daß der eingebaute Blitz das Bild aufhellt. Nicht alle Kameras erlauben einen manuellen Eingriff in die Helligkeit des eingebauten Blitzes. Hier hilft es, das Blitzlicht einfach umzulenken.

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USB-Isolator

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Eine galvanische Trennung des USB-Busses ist für den Hobby-Elektronikentwickler manchmal ein sehnlicher Wunsch. Sei es, um Brummschleifen zu identifizieren oder um Meßgeräte anzusteuern. Der hier vorgestellt USB-Isolator tut genau das — für Low-Speed und Full-Speed USB.

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Mausbeweger

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So skuril es auch wirken mag: Manchmal ist ein Stückchen Hardware die richtige Lösung für ein Softwareproblem. Die im folgenden vorgestellte Baugruppe meldet sich am PC als Maus an und bewegt den Mauszeiger in regelmäßigen Abständen ein wenig — und das nicht, um den Benutzer zu ärgern.

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Matlab-Steuerung des Signalgenerators Rigol DG1022

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Ein Signalgenerator für die Bastelecke ist schon lange kein unerschwinglicher Traum mehr. Bei einem Arbiträrgenerator spielen dabei nicht nur die eigentlichen Geräteparameter, sondern auch die Fernsteuerbarkeit vom PC eine wichtige Rolle für die praktische Verwendbarkeit. Im folgenden wird der Arbitrary Waveform Generator Rigol DG1022 und seine Fernsteuerung über Matlab beschrieben.

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Mach3-CNC-Handrad-Tastatur

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Handräder und Fernsteuerungen für Mach3-gesteuerte CNC-Fräsen gibt es wie Sand am Meer. Einige Varianten werden über den Parallelport, andere per USB angebunden. Parallelport-Varianten haben oft nur sehr wenige Tasten, per USB angebundene Varianten benötigen meist ein Mach3-Plugin und gelten als nicht besonders dynamisch. Das hier vorgestellte Bastelprojekt kombiniert beides und kann von den jeweiligen Vorteilen profitieren. Es benötigt kaum Hardware (nur ein billiges Evaluation board), erfordert kein Plugin auf dem Steuerrechner und sendet bis zu 27 frei konfigurierbare, priorisierbare und gruppierbare Tastenkombinationen.

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Raspberry Pi — Tochterplatine

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Der Raspberry Pi sicherlich der Bekannteste unter den Mini-Linux-Ein­platinen­rechnern. Unpraktischerweise besitzt der Raspberry Pi keine Echtzeit-Uhr. Deswegen entstand die folgende Zusatz-Platine, die ihn um eine Echtzeit-Uhr, Bedienelemente und einen externen I²C-Anschluß ergänzt.

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ARM-JTAG-Adapter-Adapter

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Zwischen JTAG-Adapter und Leiterplatten gibt es viele verschiedene Pinbelegungen. Abhilfe sollen hier Adapterkabel schaffen, wie sie vielen JTAG-Adaptern beiliegen — nur leider fehlt meist genau das Adapterkabel, was man gerade braucht. Eine kleine, schnell aufgebaute Adapterplatine ist nicht nur deutlich kleiner und flexibler als eine ganze Sammlung von Adapterkabeln, sondern bietet zusätzlich einen USB-UART-Adapter und einen Reset-Taster.

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AVR-ISP-Isolator

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Bei der Firmware­entwicklung ist manchmal eine Potenzial­trennung zwischen PC und der Zielschaltung wün­schens­wert. Für einige Prozessor­familien gibt es preisgünstige Program­mier­adapter mit Potenzial­trennung. Für Atmel AVRs kann eine Potenzial­trennung für beliebige Program­mier­adapter einfach ergänzt werden.

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I2C-Isolator

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Insbesondere in Prototypen-Szenarien ist es manchmal wünschenswert, Teile eines I2C-Busses galvanisch zu isolieren — beispielweise um mit einem Bus-Sniffer gefahrlos mitzuloggen. Eine winzige Schaltung auf Basis eines ADUM1250 bietet eine Potenzial­trennung für den I2C-Bus und funktioniert bei einem Bustakt bis zu 1MHz.

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I2C-Sniffer

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Das Wissen, was auf einem I2C-Bus los ist, ist für die Firmware-Entwicklung oft von unschätzbarem Wert. Ein sehr einfach gestrickter I2C-Sniffer, der am Bus lauscht und alle Daten in einem Terminal sichtbar macht, hilft bei der Fehlersuche, bei der Treiberentwicklung und beim Reverse-Engineering.

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70-cm-Groundplane

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Für die Relais-Ortsrunde reicht oft eine einfache Groundplane-Antenne. Etabliert ist hier die „poor man's groundplane“-Antenne, die auch gerne von Einsteigern als erstes Antennenprojekt in Angriff genommen wird. Verfügt der Funkamateur über entsprechendes Werkzeug, läßt sich das natürlich auch in hochwertiger Form bauen — auch wenn dies nicht unbedingt zum erwarteten Erfolg führen muß.

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Teekran

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Der Genuß von Tee wird oft dadurch gestört, daß der korrekten Zeit für das Ziehen notwendige Aufmerksamkeit vorenthalten bleibt, und durch oft nicht vermeidbare Ablenkungen das rechtzeitige Beenden dieses Prozesses unterbleibt. Insbesondere bei schwarzen oder grünem Tee bleibt dann nur noch der Ausguß.

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μEDM — Senkerodierer

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Durch einen abgebrochenen Gewindebohrer in einem Werkstück, in dem schon mehrere Stunden Arbeit steckten und mehreren Ausbohrversuchen mit ebensovielen zerstörten teuren VHM-Bohrern wurde mir erstmals der Nutzen eines solchen Geräts für den Hobbybereich bewußt.

Leider sind in den Weiten des WWWs nur sehr wenige Informationen über Funkenerosion im Hobbybereich verfügbar. Aufgrund dieser Quellenlage erfolgte die Entwicklung komplett in Eigenregie.

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Fifi-Loop

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Bei der Fifi-Loop handelt es sich um eine aktive Empfangsantenne für den Mittel- und Kurzwellenbereich. Der mechanische Aufbau besteht überwiegend aus Aluminium und ist so robust gehalten, daß die Antenne sowohl für den Tischbetrieb, den rauhen Portabelbetrieb als auch für den dauerhaften Außeneinsatz geeignet ist.

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Sicherheits-USB-Stick

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Phishing, Browser-Hijacking, Pharming, Trojaner, Danaer, Rootkits und Zero-Day-Exploits machen dem Computernutzer das Leben schwer. Hier hilft nur ein ausgeklügeltes Sicherheitskonzept, um die eigenen Daten zu schützen. Oder — seit jetzt — der Sicherheits-USB-Stick.

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BOB-Emulator / Primitiv-Handrad

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Ab und an verspürt man das Bedürfnis, Schrittmotoren zu bewegen, während der PC mit Breakoutboard außer Reichweite oder einfach nur unpraktisch ist, sei es beim Aufbau einer angetriebenen Achse oder auch nur beim Testen einer neuen Schrittmotorendstufe.

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Schrittmotorendstufe

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Bei der folgenden Schrittmotorendstufe handelt es sich um eine klassische L297/L6203-Kombination, ergänzt um eine interne 5V-Versorgung und eine Schnittstelle mit Optokopplern.

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MFA-Umschalter

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Die Multifunktionsanzeige (MFA) aus Golf oder Passat zeigt standardmäßig beim Motorstart die Uhrzeit an. Sinnvoller ist jedoch oft die Anzeige der Öltemperatur.

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Fifi-SMSer

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Der „Fifi-SMSer“ oder „Fimser“ ist ein Projekt, das für den Fichtenfieldday 2009 des Ortsverbandes Lennestadt entwickelt wurde. Das Gerät ermöglicht das Senden von Kurznachrichten über ISM-Frequenzen oder Frequenzen im 70cm-Amateurfunkband.

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Conversquäker

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Bei dem „Conversquäker“ handelt es sich um eine kleine, einfache Schaltung, die auf das Leuchten einer „wichtigen“ LED aufmerksam macht.

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UV-Belichtungsgerät

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Ein Standardprojekt für viele Elektronikbastler ist das Anfertigen eines Belichtungsgerätes für fotobeschichtete Leiterplatten aus einem Scannergehäuse und einem UV-Gesichtsbräuner.

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Multiplex-Schaltung für Lego Mindstorms

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Es wird eine einfache Schaltung vorgestellt, mit der sich, zusätzlich zu den in den Baukästen vorhandenen Tastern, weitere Tastsensoren anschließen lassen, ohne weitere Anschlüsse am „NXT-Brick“ zu belegen.

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μC-Seminar 2008 / ATmega 168 Testplatine II

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Neue Testplatine für ATmega8 oder ATmega168 mit integriertem LCD und USB-Seriell-Wandler.

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μC-Seminar 2007 / ATmega 168 Testplatine

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Anläßlich eines Mikrocontroller-Seminars am Jahresende 2007 wurde ein Evaluation-Board auf Basis des „Arduino“-Boards entworfen. Die Platine verfügt über einen ATmega168, wobei alles Anschlüsse auf LEDs geführt sind, um einen schnellen Überblick über den Status zu ermöglichen, eine USB- oder RS232 und eine Programmierschnittstelle.

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Arduino

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Die „Arduino“-Plattform konnte am Anfang ihrer weiten Verbreitung (gegen 2006) als ein Zwischending aus einer elektronischen Anwendungsplattform, einer Entwicklungsumgebung und einer Library-Sammlung verstanden werden, die Nicht-Elektronikern den Einstieg in die Welt der Microcontroller ermöglichte.

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HF-Sniffer SMD

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Der „HF-Sniffer“ ist ist ein Nachweis- und Meßgerät für HF-Strahlung von 100 Mhz bis 2,5 GHz. Eine verkleinerte Version in SMD-Bauweise wird im folgenden vorgestellt.

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HB9CV für 2m oder 70cm

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Die Idee zum den folgenden Antennen stammt aus einem Bericht im „Funkamateur“. Der davon etwas abgewandelte Nachbau einer HB9CV dürfte auch für andere interressant sein, da er mechanisch sehr viel einfacher aufgebaut und trotzdem kompakt und handlich ist.

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DL1DOW German Amateur Radio Station