Die für den Nachbau von ARC1 benötigten Komponenten werden im Folgenden kurz vorgestellt. Um das Bauteil-Shopping einfacher zu gestalten, sind jeweils einige Links zu Versandhändlern mit deren (zum Zeitpunkt der Recherche aktuellen) Preisen angegeben. Ich versuche die Listen so aktuell wie möglich zu halten, wegen dem Prototyping- und Evaluierungs-Charakter einiger Bauteile ist die Verfügbarkeit jedoch leider nicht auf ewig gewährleistet. Meistens finden sich jedoch schnell Alternativen, die bestenfalls durch kleine Anpassungen im Code in einem neuen Release berücksichtigt werden können.

Nicht alle hier aufgelisteten Bauteile sind für den Basisbetrieb von ARC1 zwingend benötigt. Ist z.B. kein Bluetooth gewünscht oder erforderlich, kann das Bluetooth-Modul einfach weggelassen werden. Gleiches gilt für den LED-Leuchtring um den Drehknopf. Es ist dadurch keine Adaption an Soft- oder Hardware nötig.

Das Basisboard für die Zentrale

Das Herzstück der ARC1-Zentrale ist ein Entwicklungsboard der Firma ST Microelectronics. Es basiert auf einem ARM Cortex-M4 Prozessor (STM32F429ZIT) und wird bereits mit einem 2,4 Zoll Farb-TFT Display mit resistivem Touchscreen ausgeliefert. Entgegen vieler anderer Entwicklungsboards (z.B. Arduino, Olimex etc.) bieten die ST-Boards leichten Zugriff auf sämtliche Prozessorpins und sind preislich sehr attraktiv. Das Board kann direkt über die USB-Schnittstelle mit Energie versorgt werden oder über einen externen +5V Eingang. Diese Spannung ist gesondert bereitzustellen (z.B. über ein Netzteil, eine Spannungsregler-Schaltung oder über den +5V-Ausgang eines Boosters).

Alle technischen Details sowie ein umfangreiche Dokumentation (Handbuch, Schaltpläne, Gerber-Files, BOMs etc.) finden sich auf der Herstellerseite zum Board.

STM32F429 Discovery Kit	Händler	Preis
	EXP-Tech	37,95 €
	Farnell	28,66 €
	Digikey	26,88 €
	RS Online	26,38 €
	Mouser	28,15 €

Fahrtregler-Drehknopf (Encoder) und LED-Ring-Anzeige

In jedem Falle benötigt die ARC1-Zentrale einen Eingabe-Drehknopf als Fahrtregler und zur Menü-Navigation. Es kann dafür jeder beliebige Inkremental-Geber (Dreh-Encoder) mit A/B-Ausgang an die Zentrale angeschlossen werden. Vorzugsweise ist in den Encoder gleich ein Taster integriert, der beim Drücken des Encoders auslöst. Das macht die Menüführung deutlich intuitiver. Natürlich kann dieser Taster auch extern angeschlossen werden und muss nicht zwingend in den Encoder integriert sein.

Zur optischen Darstellung der Geschwindigkeit werden zwei alternative LED-Anzeigen unterstützt.

Alternative 1	Händler	Preis
Sparkfun Breakout Board	Sparkfun	nicht mehr verfügbar
Sparkfun LED Ring	Sparkfun	nicht mehr verfügbar
Sparkfun Illuminated Rotary Encoder	EXP-Tech	4,25€
Sparkfun Encoder Breakout Board (als Ersatz für das nicht mehr verfügbare Breakout Board mit LED Ring)	EXP-Tech	3,10€
Adafruit Drehknopf	EXP-Tech	4,35€

Alternative 2:	Händler	Preis
Seeed Studio Grove Encoder	EXP-Tech	4,50 €
Seeed Studio Circular LED Ring mit 24 LEDs (Optional)	EXP-Tech Seeed Studio	11,85 € 12,90 $
Anschlusskabel (Empfohlen für Seeed Studio Grove Encoder und LED Ring)	EXP-Tech	3,89 €
Adafruit Drehknopf	EXP-Tech	4,35€

Bluetooth-Schnittstelle (optional)

Die Bluetooth-Schnittstelle ermöglicht das Verbinden der ARC1-Zentrale mit einem Android-Mobilgerät, um dieses als Handregler und zur Anlagensteuerung einzusetzen. Prinzipiell werden alle Bluetooth-Module unterstützt, die im SPP (Serial Port Profile) arbeiten können. Da SPP auf dem Generic Access Profile (GAP) aufbaut und somit von (fast) allen Bluetooth-Modulen bereitgestellt wird ist dies vorerst kein Problem, jedoch gibt es nur wenige „Fertigmodule“, die von Haus aus im SPP Modus arbeiten und ohne aufwändige Initialisierung auskommen. Das hier vorgestellte Bluetooth-Bee Modul basiert auf HC05/HC06 Modulen und stellt bereits ein bequemes Breakout-Board dar. Prinzipiell kann auch hier mit Jumper Wires gearbeitet werden, um das Modul mit der ARC1-Zentrale zu verbinden, jedoch ist aufgrund der kurzen Pins und des kleinen Abstandes Löten empfohlen.

Seeed Studio Bluetooth Bee v2.0	Händler	Preis
	EXP-Tech	17,85 €

Zubehör

Zum Verdrahten der einzelnen Komponenten empfehlen sich sogenannte „Jumper Wires“, also vorkonfektionierte Kabel-Steckbrücken, die auf die Stiftleisten der Boards passen und eine bequeme, lötfreie Verkabelung ermöglichen. Die Mindestlänge der Jumper Wires sollte 150mm betragen und die Kontakte sollten auf beiden Seiten als Female, also als Buchse, ausgeführt sein (F/F). Jumper Wires gibt es bei nahezu allen Elektronik-Geschäften und Versandhäusern, die Preise fallen jedoch sehr unterschiedlich aus. Vom Preis-Leistungsverhältnis am besten sind die Jumper Wires, die als Flachbandkabel ausgeliefert werden. Man kann sich also entweder stückweise Kabel abtrennen oder hat gleich sauber verlegte „Datenautobahnen“, wenn zwei Module miteinander verkabelt werden müssen. Im folgenden eine kleine Auswahl an Alternativen:

Jumper Wires (Alternativen)	Händler	Preis
F/F 200mm Jumper Wires (40 Stück)	EXP-Tech	4,20 €
F/F 150mm Jumper Wires (10 Stück)	EXP-Tech	1,79 €
F/F 250mm Jumper Wires (13 Stück)	Conrad	5,99 €

 

Alle Abbildungen stammen vom Hersteller oder von den entsprechend verlinkten Webshops.