Buchempfehlung:
Roboter-Autos mit dem Raspberry Pi

Roboter Autos mit dem Raspberry Pi - 2019

Der Raspberry Pi verfügt über den I²C Bus an dem verschiedene Sensoren, OLED Displays und z. B. Motor-Treiber angeschlossen werden können. Da der I²C Über zwei Pins heraus geführt ist kann nur ein Gerät angeschlossen werden. Da aber generell mehr als nur ein Gerät am I²C Bus betrieben werden kann bietet es sich an selber einen I²C Hub zu bauen. Im nachfolgenden Beitrag erkläre ich Schritt für Schritt welche Materialen benötigt werden und wie solch ein Hub gebaut werden kann.

Das folgende Bild zeigt den I2C Hub den ich mir selber gebaut habe. Ich habe noch etwas platz gelassen um z. B. vier Löcher in die kleine Platine bohren zu können um den Hub am Roboter Auto mit vier Schrauben befestigen zu können.

DIY I2C HUB - ready to use

DIY I2C HUB – ready to use

I²C Hub – Materialliste

Viel wird für den Bau nicht benötigt. Von den Werkzeugen wird eine Metallsäge benötigt um die Lochstreifenplatine sägen zu können und eine Lötstation um die Stiftleisten / Anschlüsse für den I²C Bus auf der Lochstreifenplatine festlöten zu können.

Lochsstreifenplatine

Loading ...

Stiftleiste

Loading ...

I²C Hub – Aufbau

Zu erst muss geklärt werden wie viele Gerät am I²C Hub angeschlossen werden sollen. Ich würde immer die Geräte zu erste zählen die verbaut werden sollen. Zu dieser Anzahl würde ich einen Schluss für den I²C Bus an den Raspberry Pi vorstehen. Da die größte Arbeit das Zuschneiden der Lochstreifenplatine ist würde ich jetzt fünf weitere Anschlüsse vorsehen. So ist man später flexibel und kann sein Roboter-Auto ohne Probleme erweitern.

Beschreibung Anzahl Anschlüsse (länge)
Geplanten Geräte: 5
Anschluss am Raspberry Pi 1
Puffer für weitere Geräte 5 (optional)

Nach dem die Anzahl der Anschlüsse  mit 11 berechent wurde benötigen wir eine Lochstreifenplatine die 11 Löcher in der Länge bereittstellt und vier in der Breite. Die vier Löcher in der Breite werden einmal für den I²C Bus benötigt und einmal für die Stromversorgung.

Beschreibung Anzahl Anschlüsse (breite)
Stromversorung Vin 3,3V
GND GND
I²C Bus Datenleitunge SDA
I²C Bus clock SCL

Somit ergibt sich eine Matrix von 11 x 4 Löchern die aus der Lochstreifenplatine ausgeschnitten werden muss. Wichtig dabei ist, das es vier lange Loch-Reihen sind bei denen die einzelnen Löcher über einen Kupferstreifen verbunden sind. Bei meinem Hub habe ich sechs Ansteckmöglichkeiten und etwas Platz gelassen um vier Löcher in die Platine bohren zu können um diesen am Roboter Auto festschrauben zu können.

I2C Hub Lochstreifenplatine

I2C Hub Lochstreifenplatine

Wie groß der Hub werden soll kann entsprechend den individuellen Bedürfnissen entschieden werden. Weiter habe ich noch immer einen Lochstreifen zwischen den einzelnen Pinreihen frei gelassen. So habe ich mehr Platz beim aufstecken der Jumper-Kabel mit meinen Fingern.

Hinweis: Bei zu vielen Geräten kann es passieren, dass eine extra Stromversorgung mit 3,3V vorgesehen werden muss.

Bei mir sehen die Vorbereitungen mit den Stiftleisten und der ausgesägten Platine jetzt wie folgt aus.

DIY I2C HUB - components

DIY I2C HUB – components

Nach dem die kleine Platine ausgeschnitten ist müssen lediglich noch die Stiftleisten aufgelötet werden. Jetzt müssen Sie am besten mit einer Flachzange immer kleine Stiftleisten von der langen Stiftleiste abbrechen die 6 Stifte lang sind. Sie benötigen also 4 x 6 Stifte lange Stiftleisten.

I²C Hub – Siftleiste anlöten

Nach dem Sie die Lochstreifenplatine zugeschnitten haben und die 4 Stiftleisten mit der Länge 6 Stifte vorbereitet haben geht es an das Löten.

Ein kleiner Tipp: Löten Sie immer erst einen Stift an der Lochstreifenplatine der Stiftleiste an und prüfen Sie den senrechten Sitz der Stiftleiste. Wenn diese im 90° Winkel zu der Lochstreifenplatine angelötet wurde können Sie von der gegenüberliegenden Seite alle weiteren Stifte anlöten.

Das folgende Bild zeigt mein Vorgehen mit jeweils einen Lötpunkt pro Stiftleiste.

DIY I2C HUB - sodlering

DIY I2C HUB – sodlering

Nach dem Sie die vier Stiftleisten angelötet haben ist Ihr I²C Hub auch schon fertig und Sie können diesen in Ihrem Roboter-Auto bzw. Projekt verbauen.

Bei mir sieht der oben gezeigte I2C Hub fertig montiert auf meinem Behelfsbeatmungsgerät wie folgt aus.

I2C HUB mounted

I2C HUB mounted

Zusammenfassung

Es ist recht einfach sich selber einen I2C Hub zu bauen. Wichtig ist eigentlich nur das man eine Lochstreifenplatine verwendet und die passenden Stiftleisten hat. Dann ist der Hub sehr schnell selber gebaut und man ist extrem flexibel beim Anschluss von I2C Geräten im Roboter Auto. Die Kosten sidn auch überschaubar und belaufen sich wohl auf weniger als fünf Euro.

(Visited 193 times, 1 visits today)