Vorstellung einer Bastelei?!

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smutbert
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Vorstellung einer Bastelei?!

Beitrag von smutbert » 20.03.2016 23:08:26

Was haltet ihr eigentlich davon, wenn jemand eine kleine Bastelei hier im Forum vorstellt?

Bei mir ginge es um ein musikabspielendes Etwas, das eigentlich besser in ein Raspberry Pi Forum oä passen würde, aber nachdem Debian drauf laufen wird — vorausgesetzt es wird überhaupt etwas daraus, wäre es auch hier wenigstens nicht vollkommen offtopic und im Debianforum fühle ich mich am wohlsten ☺

Fliege ich hochkant raus aus dem Forum, wenn ich so einen Thread eröffne, wird er bestenfalls geduldet oder wie seht ihr das, liebe Mitglieder und vor allem liebe Moderatoren und feltel?
Zuletzt geändert von smutbert am 21.03.2016 16:01:34, insgesamt 1-mal geändert.

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Saxman
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Re: Vorstellung einer Bastelei?

Beitrag von Saxman » 20.03.2016 23:23:17

Du fliegst dafür ganz sicher nicht aus dem Forum. Wenn es debian spezifisch ist, such dir eine passende Kategorie (z.B. Notebooks und spezielle Geräte), ansonsten ab damit nach smalltalk. Das wird hier niemand so eng sehen. Gerade in Smalltalk ist so einiges erlaubt.

Just my 2ct.. :wink:
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niemand
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Re: Vorstellung einer Bastelei?

Beitrag von niemand » 20.03.2016 23:48:21

Das wird hier niemand so eng sehen.
Vorurteile! Ich finde so Projekte auch immer ziemlich interessant.
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Re: Vorstellung einer Bastelei?

Beitrag von NAB » 20.03.2016 23:56:28

Zu spät, smutbert ... jetzt sind wir neugierig und du musst das Projekt vorstellen.

Danach wird dann demokratisch abgestimmt, ob du gesteinigt oder nur mit Kissen beworfen wirst ;-)
Never change a broken system. It could be worse afterwards.

"No computer system can be absolutely secure." Intel Document Number: 336983-001

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Re: Vorstellung einer Bastelei?

Beitrag von pferdefreund » 21.03.2016 07:24:32

Also, wenn es um Musik geht, bin ich immer dabei...
http://www.irishpubradio.com
und der Tag ist gerettet

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smutbert
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Re: Vorstellung einer Bastelei?!

Beitrag von smutbert » 21.03.2016 21:50:57

Dann bleibt mir wohl gar nichts anderes mehr übrig und ich mache gleich in diesem Thread weiter…

der erste Prototyp

In den diesem und ein oder zwei weiteren Beiträgen geht es um meinen ersten Prototyp. Der existiert zwar gar nicht mehr, aber dafür habe ich von dem genug Fotos.

Also, angefangen hat es damit, dass ich gerne Musik hören wollte und das ohne den Geräuschen von Lüftern und Festplatten. Auf eine Netzwerkverbindung wollte ich auch nicht angewiesen sein und NAS habe (und will) ich auch keines.
Als Hardware habe ich den den Cubietruck ausgesucht, weil der zu der Zeit als einer der wenigen bereits alles an Bord hatte was ich wollte
  • einen WLAN-Controller
  • einen SATA-Anschluss für eine SSD
  • einen optischen S/PDIF-Ausgang
  • GPIO-Pins
Dass das Ding außerdem schneller ist als die damals aktuelle Raspberry Pi-Generation, war ein Vorteil.

310 311

Dazu noch ein paar Kabel, Taster, etwas Kleinzeug und ein paar Aluminiumprofile aus dem Baumarkt, in die ich gleich ein paar Löcher gebohrt habe.

312 313

Ein weiterer Teil ist auf allen Fotos zu sehen und zwar eine von zwei Holzplatten. Als Stromversorgung habe ich mir eine kleine Schaltnetzteilplatine und ein Gehäuse besorgt und zum Trennen vom Ein-/Ausschalten noch ein großes, leicht überdimensioniertes Halbleiterrelais.
Das mit dem Halbleiterrelais habe ich gemacht, damit ich das Gerät vom Stromnetz trennen kann ohne ein Kabel, das unter Netzspannung steht, quer durch das ganze Gehäuse verlegen zu müssen. Die Spannung zum Schalten des Halbleiterrelais stellen ein paar AA-Akkus zur Verfügung.

Mit einer SSD wäre die Hardware für den Prototyp damit im Großen und Ganzen komplett. Die Fotos vom Zusammenbau und vom zusammengebauten Gerät muss ich erst noch vorbereiten - das folgt in einem der nächsten Beiträge, genauso wie ein paar Bemerkungen zur Software.
Vielleicht erahnt ihr schon, dass ich diesen ersten Prototyp (von zwei) so einfach wie nur irgend möglich gehalten habe, weil es ja auch darum ging festzustellen, ob (mir) so ein selbst gebasteltes Ding überhaupt Spaß macht.
Zuletzt geändert von smutbert am 04.12.2017 11:20:58, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: Vorstellung einer Bastelei?!

Beitrag von whisper » 22.03.2016 09:07:20

Ein ähnliches Projekt harrt bei mir im Bastelkeller der Dinge ;-)

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smutbert
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Re: Vorstellung einer Bastelei?!

Beitrag von smutbert » 22.03.2016 15:01:48

Stell' es doch auch vor, wenn es soweit ist - ich lese so etwas immer wieder gerne… oder gib deinen Senf zu dem was ich gemacht habe. Solange es um den nicht mehr existenten Prototyp geht verkrafte ich jeden Kommentar :mrgreen:


Bei mir geht es jedenfalls mit den LEDs weiter. Hier habe ich ausprobiert welche mir am besten gefallen könnte

360

und wie groß der Vorwiderstand bei den 3,x V, die die GPIOs zu liefern im Stande sind, ungefähr sein muss, damit es angenehm leuchtet. Schöner wäre es vielleicht gewesen die LEDs nicht direkt mit der Spannung der GPIO-Pins zu betreiben, aber nachdem ich bei einem Vorwiderstand von ~10 kOhm gelandet bin, was bei den 3,x V einem Strom von weniger als einem ½ mA bedeutet, habe ich es auch über die beiden Prototypen hinaus dabei belassen die LEDs einfach mit einem Vorwiderstand direkt an die GPIO-Pins zu hängen.
Für ein paar € bekommt man übrigens mehr LEDs und Widerstände als man auf absehbare Zeit verbauen oder selbst mit meinem Talent zerstören kann 8)

Entschieden hatte ich mich eigentlich für die blauen 3 mm-LEDs, auf dem Foto die vierte von links. Allerdings habe ich dann doch zur 5 mm Variante links daneben gegriffen, weil ich mich bei dem Profil ein bißchen „verbohrt“ habe und das beim Aufbohren für die 5 mm LEDs noch korrigieren konnte.

So sieht das Netzteil samt Halbleiterrelais aus. Herausgeführt sind nur das Netzkabel auf der einen Seite des Gehäuses und auf der anderen Seite 5 V und Masse in Form eines Kabels mit Hohlstecker, außerdem der Schutzleiter und ein Kabel zum Schalten des Halbleiterrelais.

357 358

Bei dem blöden Hohlstecker habe ich mir zum ersten (von zwei) Mal gewünscht, ich hätte mir etwas anderes als den Cubietruck für meine Bastelei ausgesucht. Der hat nämlich einen außerordentlich unüblichen Innendurchmesser und ich konnte nur das dem Cubietruck beiliegende Kabel verwenden…

Weiter geht es mit den Schaltern und LEDs in den Aluprofilen und damit Netzteil, SSD und Cubietruck auf dem Holzbrett zu montieren.

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Für das Gehäuse habe ich die untere Holzplatte, auf der Netzteil, Cubietruck,… montiert sind, mit vier Gewindestangen und Hülsenmuttern mit einer zweiten oberen Holzplatte verschraube. Als Distanzstücke habe ich die Aluminiumrohre genommen, von denen man zwei auf dem Foto vom Kleinzeug in meinem vorigen Beitrag sehen kann.
Fotos vom fertigen Prototyp gibt es im nächsten Beitrag…
Zuletzt geändert von smutbert am 04.12.2017 11:26:56, insgesamt 2-mal geändert.

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Re: Vorstellung einer Bastelei?!

Beitrag von smutbert » 23.03.2016 11:56:33

Spätestens beim Anschließen der Kabel an die GPIO-Pins bemerkt man eine weitere unangenehme Besonderheit des Cubietruck. Das Rastermaß der Pinleisten ist nicht das übliche Zehntel Zoll (2,54 mm) sondern metrisch (2 mm) und dafür findet man kaum Kabel.
Also habe ich das Kunststoffgehäuse der Stecker der „Jumperkabel“ entfernt und durch ein Stück Schrumpfschlauch ersetzt. So passen die Kabel recht gut. Was bleibt ist ein fürchterliches Durcheinander, wenn man alle Kabel anschlossen hat.

363

Abgesehen von den Kabeln zu den Schaltern und LEDs habe ich auch noch den analogen Audioausgang des Cubietruck und den „Empfangspin“ des seriellen Ports an je eine Klinkenbuchse an der Rückseite herausgeführt.

Den analogen Audioausgang brauchte ich eigentlich nur zum Testen. Allerdings hat mich auch interessiert wie gut der analoge Audioausgang eines solchen Bastelboards eigentlich ist.
Man hört ja nur immer wieder, dass der Ausgang aller Generationen des Raspberry Pi für den Musikgenuss nicht zu gebrauchen ist. Nun habe ich das Glück eine sehr gute Soundkarte zu besitzen mit der man mit Hilfe von RightMark Audio Analyzer (RMAA) [1] die Qualität abschätzen kann. Freundlicherweise funktioniert der RMAA auch unter wine ganz gut.
Das Ergebnis ist, dass RMAA nach einigen Versuchen dem Audioausgang des Cubietruck eine überraschend gute Qualität bescheinigt

367

Nur hat es bei einigen Messdurchgängen Ausreißer gegeben, auf deren Ursache ich erst viel später gestossen bin:
Irgendein Controller des SoC verursacht Störungen. Woher genau das kommt weiß ich nicht, aber nachdem wie es sich verhalten hat, kommt hauptsächlich der SATA-Controller in Frage. Gemeinerweise waren die Störungen unter Wheezy viel kleiner als unter jessie, was mit ein Grund ist, dass ich es sehr spät bemerkt habe.

Ist das ganze Kabelchaos soweit gebändigt, dass man das Ding zusammensetzen kann, sieht das Ergebnis so aus

364

Die Profile sind schmäler als die Holzplatten, weil auch noch Seitenwände aus Holz geplant waren. Die habe ich aber nicht mehr in Angriff genommen, als klar geworden ist, dass die Bastelei mit diesem Prototyp noch keinesfalls abgeschlossen ist.
Auf einem Tuch steht der Prototyp, weil er zu der Zeit noch keine Füsse hat und er nur auf 4 Muttern steht. Füsse habe ich ihm allerdings noch verpasst bevor der Prototyp wieder außer Betrieb gegangen ist.

366 365

Auf der Rückseite befinden sich eine Klinkenbuchse für den analogen Ausgang und eine weitere, über die ich den seriellen Empfangspin mit einem Spannungsteiler herausgeführt habe.
Das habe ich wegen meines Verstärkers gemacht, der über eine Schnittstelle zur Fernbedienung von und über andere Hifi-Komponenten verfügt. Jemand hat sich bereits die Mühe gemacht einen Raspberry Pi über die diese Schnittstelle mit der IR-Fernbedienung desselben Verstärkers zu steuern, die Software namens denon-raspberry [2] zur Verfügung gestellt und in seinem Blog beschrieben.

Daneben gibt es noch ein Schalter, mit dem man die Masse der Gleichstromseite mit dem Schutzleiter verbinden kann, damit man gegebenenfalls Masseschleifen unterbrechen kann. Die LED zeigt lediglich die Schalterstellung an.
Unter dem Profil ist noch das TosLink-Kabel herausgeführt, das ich einfach im Inneren an den Cubietruck angesteckt habe.

zur Software

Auf dem Prototyp ist Wheezy gelaufen und zwar in Form des Debian Images von Igor Pečovnik, das es inzwischen unter dem Namen armbian [3] für einige Einplatinenrechner gibt.
Für die Musikwiedergabe ist Debianmpd verantwortlich, das einerseits über das Netzwerk, andererseits aber zumindest rudimentär auch über die Taster gesteuert werden kann.
Das Skript, das das übernimmt war das erste was ich in python geschrieben habe und es ist dementsprechend primitiv. Es besteht hauptsächlich aus einer endlosen while-Schleife, die abgesehen davon, dass sie in jedem Schleifendurchgang eine kleine Pause einlegt, nur über das sysfs den Zustand der Taster abfragt, dementsprechend mpd steuert und die LEDs abhängig vom Status von mpd steuert.

Nach ein paar anfänglichen Problemen [4] hat dieses Schreckgespenst von python-Skript verlässlich funktioniert, wenn auch mit unnötig hoher Belastung der CPU. Wer einen Blick darauf werfen will kann das hier tun NoPaste-Eintrag39221


Das war es im Großen und Ganzen mit dem ersten Prototyp.
Fragen, Kommentare?
Habe ich euch bereits vergrault? (Andernfalls geht es mit dem zweiten Prototyp weiter)


[1] http://audio.rightmark.org/products/rmaa.shtml
[2] https://github.com/kfigiela/denon-raspberry
[3] http://www.armbian.com/
[4] http://debianforum.de/forum/viewtopic.php?f=34&t=150016
Zuletzt geändert von smutbert am 04.12.2017 12:03:40, insgesamt 1-mal geändert.

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whisper
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Re: Vorstellung einer Bastelei?!

Beitrag von whisper » 23.03.2016 12:08:03

mpd, die eierlegende mp3milchsau
Der 5Volt Junkie hat dazu ein schönes Interface gemacht.
http://5volt-junkie.net/raspberry-pi-internetradio/

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Re: Vorstellung einer Bastelei?!

Beitrag von BenutzerGa4gooPh » 25.03.2016 16:42:50

Hi smutbert, vielen Dank für den interessanten Beitrag und von mir aus kann es weitergehen. :THX:
Ein Vorschlag: Mache am Anfang mal so eine Art Blockschaltbild für dein Vorhaben, dann versteht man besser oder schneller, was du im Text beschreibst. Kann durchaus eine einfache, gescannte Handskizze sein. :D

Schlechtes Audio mit Einplatinencomputern beschreibst Du. Da gibt es das Shannonsche Abtasttheorem: Abtastfrequenz >= 2 x Grenzfrequenz oder hoechste (tiefpassgefilterte) Signalfrequenz. Es müsste mit mind. 30 kHz A/D und D/A quantifiziert und gewandelt werden, um 15 kHz zu hören. Deine RMAA summary entspricht dem, daran kann es nicht liegen.

Tastaturabfrage mittels Schleife, waere das mittels Interruptauswertung nicht besser?
Weisst Du oder jemand anders, wie/womit man so einfach als möglich (preiswerte Fertigbaugruppe) von einem Einplatinencomputer auf potentialfreie Ausgänge (Relais, Thyristor für 230V/~10A) kommt? Die frei belegbaren GPIOs sollten ja wohl dafür nutzbar sein. Und gibt es A/D-Wandler-Baugruppen für Messzwecke zu den Einplatinencomputern oder ist sowas schon auf dem Board enthalten? Vielleicht doofe Fragen, ich habe mich bisher nur mit SPS beschäftigt - aber dein Beitrag bringt mich so auf Ideen ... :facepalm:

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smutbert
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Re: Vorstellung einer Bastelei?!

Beitrag von smutbert » 25.03.2016 18:50:49

Das Abtasttheorem ist mir durchaus bekannt, aber das ist nicht das Problem - jede mir bekannte aktuelle Audiohardware inklusive der Einplatinencomputer kann zumindest die abseits der Audio-CD und vielen Audio-/Musikdateien, die davon abstammen, üblichen 48 kHz.
Beim analogen Ausgang des Cubietruck sind deutlich hörbare Störungen (Zirp, Quietsch- und Zischgeräusche) vom SATA- und oder WLAN-Controller das Problem, ansonsten wäre der Audioausgang sogar recht gut. Beim Raspberry Pi dagegen ist die Audioqualität schlecht, also etwa der Klirrfaktor und wenn ich mich recht an die Messung mit RMAA erinnere, war der Fequenzgang auch nicht gerade sehr gerade.
Solange man, wie ich mit dem Prototyp, nur den digitalen Ausgang nutzen will ist das natürlich kein Problem.

Potentialfreie Ausgänge kann man ganz einfach mit "Relaiskarten" bekommen. Bis hierher (im Thread meine ich, der Thread hinkt der Wirklichkeit bis jetzt etwas hinterher) verwende ich zum Schalten der Netzspannung AA-Akkus und ein Halbleiterrelais. Ursprünglich wollte ich das Halbleiterrelais direkt mit den GPIOs des Cubietruck schalten, aber so wie es aussieht liefern die dafür zu wenig Strom.
Ich greife deswegen bei meinem Projekt auf einen Bausatz mit 8 Kanälen/Relais zurück (damit ich ein bißchen zum Löten komme ☺) und verwende dann die Relaiskarte um das Halbleiterrelais zu schalten.
Wenn es soweit ist poste ich vielleicht auch die eine oder andere Skizze, bis hierher zahlt es sich meiner Meinung nach eigentlich kaum aus. Es ist zwar viel Kabelgewirr aber nichts dahinter :wink:

Jedenfalls hat der Cubietruck (zusätzlich zum Stereo-Audioeingang) zumindest einen analogen Eingang, aber damit habe ich mich nicht auseinandergesetzt. Es ist soweit ich weiß ein "Low-Resolution"-ADC mit 8 oder 6 Bit oder so ähnlich - zum Messen wohl eher ungeeignet.


@Whisper
Die diversen "Tron-Radio"-Varianten kenne ich natürlich (ich habe mir viele ähnliche Projekte angesehen) und ein Display ist die nächste logische Ergänzung:


Das ist auch genau das, was ich noch am Prototyp verändert habe.
Dabei habe ich mich für ein günstiges hd44780-kompatibles Dot-Matrix-Display entschieden. Das benötigt wegen der parallelen Übertragung von 8 bzw. 4 Bit normalerweise immerhin 10 bzw. 6 GPIO-Pins, so wie hier beim Testen mit einem Raspberry…

368

…aber mit I²C-Adapter lässt sich das auf zwei reduzieren, was ich dann auch gemacht habe. Auch für so einen I²C-Adapter habe ich einen Bausatz zum selbst löten gefunden.

Von der Software her habe ich dafür so gut wie nichts ändern müssen. Wie man bereits auf dem Foto sieht, überlasse ich LCDd aus Debianlcdproc die Ansteuerung des Displays. Das bringt bereits von sich aus Programme mit, die die Auslastung des Rechners, die Uhrzeit und ähnliche Dinge auf dem Display darstellen.
Ich lasse dagegen mit Hilfe von mpdlcd [1] Informationen über das momentan gespielte Stück anzeigen.

[1] https://github.com/rbarrois/mpdlcd
Zuletzt geändert von smutbert am 04.12.2017 12:04:06, insgesamt 1-mal geändert.

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Re: Vorstellung einer Bastelei?!

Beitrag von smutbert » 01.04.2016 22:54:50

Das mit dem Display war das letzte Entwicklungsstadium des Prototyps. Fotos davon habe ich keine gemacht.


Im nächsten Schritt habe ich mich der Bedienung gewidmet. Dabei habe ich mir als erstes vorgenommen einen Drehregler zur Bedienung zu verwenden, mit dem man dann zB sowohl die Lautstärke regeln, wie auch zum vorigen oder nächsten Stück springen kann und in Zukunft möglicherweise noch einiges mehr.

Als Drehregler kommt ein Drehimpulsgeber zum Einsatz. Der hat drei Anschlüsse A, B und C. Dabei verhält sich das ganze so als wären
  • A und C
  • B und C
jeweils mit einem Schalter verbunden und beim Drehen werden die Schalter laufend geschlossen und wieder geöffnet. Der Trick ist nun, dass sie das nicht gleichzeitig tun sondern leicht versetzt. Dreht man zB im Uhrzeigersinn durchlaufen die Schalterstellungen diese Zustände

Code: Alles auswählen

A: _|⎺⎺⎺|___|⎺⎺⎺|___|⎺⎺⎺

B: ___|⎺⎺⎺|___|⎺⎺⎺|___|⎺
Ordnet man allen möglichen Zuständen eine Zahl zu landet man bei
  • 0: A aus, B aus
  • 1: A ein, B aus
  • 2: A ein, B ein
  • 3: A aus, B ein
Im Uhrzeigersinn wiederholt sich also die Sequenz 0 → 1 → 2 → 3 und entgegen dem Uhrzeigersinn 3 → 2 → 1 → 0.
Der Drehimpulsgeber, den ich verwende ist gerastert und durchläuft zwischen zwei Rastpunkten die komplette Sequenz.

Nach einigem Suchen habe ich dann ein leicht durchschaubares python-Paket gefunden, das so einen Drehimpulsgeber abfragt und zwar py-gaugette von einem gewissen Guy Carpenter.


Damit etwas ähnliches überhaupt laufen kann ist aber eine etwas intelligentere Software nötig als eine endlose Schleife in python, die die GPIO-Pins abfragt und setzt.
Wenn ihr mein Schreckgespenst von python-Skript angesehen habt (noch einmal werde ich es nicht verlinken :wink: ) werdet ihr erkennen, dass die Abfrage der Tasterzustände unterbrochen ist solange auf irgendeine Tastenbetätigung reagiert wird. Bei ein paar simplen Tastern ist auch das kein Problem, aber einen Drehimpulsgeber, mit man zB mit einer Reihe Klicks schnell 7 Stücke überspringen will ist das keine Option mehr.

Es hat mich wieder ein bißchen Zeit gekostet herauszufinden wie man es anstellt, dass gleichzeitig
  • ein Thread läuft, der die Arbeit macht, also Stücke überspringt, die Lautstärke ändert, usw. und
  • ein weiterer, der den Zustand der Taster und des Drehimpulsgebers überwacht.
Dieses verbesserte python-Skript werde ich bestimmt auch noch herzeigen - allein schon in der Hoffnung auf Verbesserungsvorschläge, aber davor muss ich es noch etwas aufräumen und das kann dauern…

BenutzerGa4gooPh

Re: Vorstellung einer Bastelei?!

Beitrag von BenutzerGa4gooPh » 07.04.2016 20:58:53

Guten Abend, smutbert!

Das finde ich ja schön, dass endlich (wieder) mal mein digitales Lieblings-Bedienelement eingesetzt wird: Der Drehimpulsgeber. Mal nicht diese blöden +/- oder </> Tasten, die entweder erst langsam und dann zu schnell und zu weit hoch-/runter zählen, regt mich jedesmal auf. Fuer kleine Änderungen ist ja der Drehimpulsgeber viel schneller, praktischer. Die Funktion erinnert mich an die guten alten "Kugelmaeuse" mit 2-Kreis-Lochscheibe und 2 Gabellichtschranken als Entfernungs-/Richtungsmelder. Na, so gut waren sie auch nicht, musste regelmäßig Bauch eröffnen und putzen.

Finde ich prima, Dir beim Basteln "zusehen" zu dürfen. Kriege auch (wieder) Lust, habe mit der SMD-Aera / bezahlbarer-Computer-Aera aufgehört mit Löten. Ein Einplatinencomputer-Projekt habe ich mir mittelfristig vorgenommen.

Liebe Grüße von Jana

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Re: Vorstellung einer Bastelei?!

Beitrag von smutbert » 07.04.2016 22:04:20

Du verblüffst mich. Ich habe mit vielem gerechnet, aber nicht damit, dass sich jemand als Drehimpulsgeber-Liebhaber outet. Außerdem ist lustigerweise
Jana66 hat geschrieben:…blöden +/- oder </> Tasten…
fast ganz genau die Beschriftung zu einem der beiden Drehimpulsgeber, die ich verbaut habe. Das erste Gerät, das ich nicht nur als Prototyp betrachte sieht nämlich so aus (Front, Hinterseite und Unterseite)

376

377 378

Falls es noch Fragen gibt, beantworte ich die gerne und ich finde bestimmt auch noch Fotos im Innenleben, wenn Interesse besteht.
Zuletzt geändert von smutbert am 04.12.2017 12:04:33, insgesamt 1-mal geändert.

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