Die Kaffeemaschine simst „Entkalke mich“, und die Heizung sagt zum Lüfter „Zeit zu arbeiten!“ – das ist das Internet der Dinge. Interessierte Bastler finden momentan eine Fülle an individuell konfigurierbarer Open-Source-Hardware und -Software zum Thema.
Dazu gehört auch das Pretzel-Board , ein WiFi-Board, das speziell für Projekte genutzt werden kann, die unter dem Begriff Internet of Things (IoT = Internet der Dinge) laufen. Entwickelt wurde das Board von Fabian Kainka . Er ist Student der Elektrotechnik und Informatik und beschäftigt sich mit der Entwicklung von elektronischen Schaltungen und der Programmierung von Mikrocontrollern . Kainka hat bereits einige Produkte für den Franzis Verlag entwickelt, unter anderem ein Lernpaket zum Thema Internet of Things .
In diesem Artikel zeigt er, wie man mit dem Pretzel-Board eine RGB-LED mit einer Webseite oder einer Smartphone-App ansteuern kann.
Das braucht man dafür:
- Pretzel-Board
- RGB-LED
- 3 Widerstände (1 kOhm)
- Ca. 30 cm isolierter Schaltdraht
Kosten: ca. 35 Euro
Das Pretzel-Board verbindet die Fähigkeiten eines Arduino Nano mit einem WiFi-Shield. Einmal mit dem Internet verbunden, kann das WLAN-Modul auch einen eigenen Access-Point erstellen, an dem sich andere WLAN-fähige Geräte anmelden können – ein Router ist dann überflüssig.
Dank der Ähnlichkeit zum Arduino Nano lässt sich das Pretzel-Board auch über die Arduino IDE programmieren. Die ursprüngliche Steuerung über AT-Kommandos wurde über eine einfachere Bibliothek abstrahiert. Die übersetzten AT-Kommandos werden über die Software Serielle an die Pins 11 und 12 übermittelt.
Die beiden Komponenten des Pretzel-Boards, das Microcontroller-System und das WLAN-Modul, kommunizieren über eine per Software generierte serielle Schnittstelle miteinander. Gleichzeitig wandelt eine kleine Schaltung die 5-V-Pegel für das WLAN-Modul in 3,3-V-Pegel um.
Für unser Projekt wollen wir die RGB-LED aus der Ferne ansteuern. Je nachdem, ob das über den Router oder den Access-Point des Moduls passieren soll, ändert sich die zu adressierende IP. So sieht die Schaltung aus:
©Fabian Kainka
Die Programmierung erfolgt über die Arduino IDE, die sich jeder kostenlos von der Seite www.arduino.cc herunterladen kann. Als Board kann man einfach das Arduino-Nano-Board auswählen (ATmega328p Version). Bevor das Programm hochgeladen wird, müssen die WLAN-Daten am Anfang des Programms eingetragen werden.
Nach dem Upload verbindet sich das Board automatisch mit dem Router, und die LED D3 leuchtet zur Bestätigung. Über den seriellen Monitor der Arduino-Umgebung wird nun die vom Router an das Modul vergebene IP ausgegeben. Wenn sich der PC im gleichen Netzwerk befindet, kann man einfach über die IP des Moduls auf die im Quelltext hinterlegte Webseite zugreifen.
©Fabian Kainka
Auf der Webseite wird man aufgefordert, eine Farbe zu wählen. Als Eingabeelement kommt hier das HTML5-Element Colorpicker zum Einsatz. Nach dem Auswählen wird die Farbe in der URL verschlüsselt übermittelt und kann einfach vom Board ausgewertet werden.
Gleichzeitig zu der Verbindung zum Router hat das Modul auch sein eigenes Netzwerk mit dem Namen NanoESP erstellt, mit dem man sich nun beispielsweise mit einem Smartphone verbinden kann. Das Passwort und der Name des Netzwerks wurden vorher im Arduino-Programm festgelegt. Die Vergabe einer IP an ein neues Gerät funktioniert vollautomatisch. Die IP des Moduls in seinem selbst erstellten Netzwerk lautet 192.168.4.1. Nach dem Verbinden mit einem Smartphone kann man über diese IP die auch für Smartphones optimierte Webseite des Moduls aufrufen und über das Colorpicker-Element die Farbe auswählen.
©Fabian Kainka
Das Projekt lässt sich gut zu einer Lampe für das Wohnzimmer erweitern, die die Farbe wechselt. Die Steuerung kann über die verschiedensten Geräte bedient werden, beispielsweise auch mit einer Smartphone-App. Mehr Informationen sowie Bauanleitung und Quelltext finden Sie hier .
©Fabian Kainka
Doch das Pretzel-Board kann noch mehr. Ich habe mit dem Board unter anderem eine Uhr realisiert, die sich über das Internet automatisch stellt, eine Universalfernbedienung mit Webinterface, eine Messstation mit Cloud-Anbindung und eine Ansteuerung über Twitter.
Hinweis für alle Bastler: Wenn auch Sie ein kreatives Projekt entwickelt haben, schreiben Sie uns. Wir würden Ihre Konstruktionen, nützlich oder einfach nur schräg, gern auf www.pcwelt.de/hacks vorstellen. Schreiben Sie an Birgit Götz – hacks@pcwelt.de.
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