Ca(r)lliope

Im Rahmen des Schnuppertages in unserer Firma bekam ich zusammen mit dem Azubi aus dem zweiten Lehrjahr eine Aufgabe. Wir sollten mit 10 Kindern im Alter zwischen 10 und 13 Jahren etwas programmieren.

Um dies möglichst interessant zu gestalten, entschieden wir uns dafür, ein ferngesteuertes Fahrzeug mit Hilfe des Calliope zu basteln.

Was ist der Calliope überhaupt?

Der Calliope ist im Grunde ein Einplatinencomputer. Er wurde entwickelt, um Kindern ab der 3. Klasse spielerisch das Programmieren beizubringen. Im Internet findet man bereits zahlreiche Projekte, wie zum Beispiel einen Niederschlagsensor oder einen automatischen Malroboter.

Der Calliope ist trotz seiner kleinen Größe mit vielen nützlichen Komponenten versehen. Er besitzt einen 5×5 LED Matrix Bildschirm, einen Lagesensor, einen Beschleunigungssensor, einen Bluetoothadapter, ein Mikrofon, eine programmierbare RGB-LED, einen Lautsprecher sowie weitere Ein- und Ausgänge, davon 4 analog.
Der Calliope kann also noch mit weiteren Komponenten wie zum Beispiel einem Temperaturfühler, einem Mikrofon, einem Farbsensor und vielem anderen erweitert werden.

Die Vorbereitung des Fahrzeugs

Für unser Projekt benötigten wir folgende Dinge:

  • 2x Calliope
  • Roboter-Fahrgestell Kit für Arduino (Link zu Amazon)
  • 4x Batterie (AA)
  • Ein paar Kabelreste
  • Werkzeug (Schraubendreher, Maulschlüssel, Lötkolben)

Um den Calliope zunächst einmal etwas besser kennenzulernen, kann das Buch „Calliope und Micro:bit in der Praxis“ hilfreich sein.
Alles in Allem belaufen sich die Kosten auf ungefähr 100€.
Auf dem Calliope sind von Werk aus auch schon ein paar Minispiele installiert. Eine kleine Beschreibung liegt auch bei, um die ersten Schritte mit dem Minicomputer zu vereinfachen.
Da wir jetzt alles da haben, kann das Basteln losgehen!

Das Fahrgestell

Im Lieferumfang des Fahrgestells sind folgende Dinge enthalten:

  • Eine Grundplatte (Chassis)
  • 2x Elektromotor
  • 2x Reifen
  • 1x Batteriegehäuse
  • Lenkrolle
  • Diverse Schrauben und Muttern

Der erste Schritt ist, an die Kontakte der Elektromotoren jeweils ein Kabel zu löten. Ich haben hierfür sehr dünne Adern genommen, welche ich aus einem alten, zerlegten LAN-Kabel entnehmen konnte.
Verlöten
Plus und Minus sollten am Ende noch unterscheidbar sein. Deswegen habe ich mich bewusst für zwei verschiedene Farben entschieden. Die Reifen werden schon vor dem Löten auf den Motor gesteckt, da dieser dann als Standbein dient. Beim Löten unbedingt drauf achten, dass der Kolben nicht an das Gummi der Reifen kommt!

Das fertige Ergebnis sieht dann so aus:
Reifen und Motor

Der erste Test

Nachdem beide Motoren mit Kabeln versehen sind, sollte ein erster Funktionstest durchgeführt werden. Dazu einfach die Kabel des Motors an eine Batterie halten. In meinem Fall drehten sich beide Motoren. Läuft! 😀

Nun können die Motoren zusammen mit den Rädern, sowie der Lenkrolle an die Platte geschraubt werden. Bei der Lenkrolle sollten die beiliegenden Abstandshalter mit eingebaut werden, damit das ganze Ding am Ende auch grade steht. 😉
Verschrauben

Die Verkabelung

Als nächstes werden die Kabel des Batteriegehäuses und die der Motoren auf die Platine des Calliope gelötet. Dazu schauen wir uns die Platine von einem unserer zwei Calliopes an.
Auf der Platine unter der Beschriftung „Prozessor“ findet man 5 Kontaktlöcher.
Platine von oben
Die Kontakte 1 und 4 sind der Ground (Minuspol). Kontakt 2 und 3 sind jeweils für die Versorgunsspannung der Motoren zuständig (Pluspol). Kontakt 5 ist der Pluspol für eine zusätzliche Spannungsversorgung (max. 9V!)

Ich habe das Ganze nun folgendermaßen gelötet:
Kontakt 1: Minus von Motor A und Minus des Batteriegehäuses
Kontakt 2: Plus von Motor A
Kontakt 3: Plus von Motor B
Kontakt 4: Minus von Motor B
Kontakt 5: Plus des Batteriegehäuses

Verlöten

Das Löten kann auf der oberen Seite oder der unteren Seite des Calliope durchgeführt werden. Ich habe mich aus optischen Gründen für die untere Seite entschieden. Da die Kontaktlöcher sehr nah bei einander liegen, ist ein hohes Maß an Sorgfalt gefragt.
Platine von unten

Achtung!
Die Kontakte dürfen nicht durch den Lötzinn miteinander verbunden werden. Sonst könnte es passieren, dass wir durch eine Überbrückung Probleme beim Ansteuern der einzelnen Motoren bekommen.
Alternativ kann bzw. sollte am besten eine Steckleiste auf die Platine und an die Kabel gelötet werden. Das ist erstens eleganter und zweitens erleichtert das einem die Arbeit, wenn man den Calliope für ein anderes Projekt wiederverwenden möchte.
Nachdem alles auf der Platine verlötet ist, wird der Calliope oben auf die Platte geschraubt, damit dieser beim Rumfahren nicht runter rutscht. Das Batteriegehäuse findet mit Hilfe einer Schraube auf der unteren Seite der Platte Platz. Das gibt dem Fahrzeug noch ein bisschen mehr Stabilität. Der Schwerpunkt darf hier allerdings nicht zu weit hinten liegen. Ansonsten hebt die vordere Lenkrolle ab.

Jetzt, nachdem alles verschraubt und verlötet wurde, halten wir schon das fertige Fahrgestell in der Hand:
Fertiger Ca(r)lliope
Fertiger Ca(r)lliope

Damit das Fahrzeug zum Leben erweckt wird, müssen jetzt der Calliope auf der Platte und der zweite Calliope, welcher als Fernbedienung dienen soll, programmiert werden. Ein Beispiel wie die Programmierung mit dem Blockeditor aussehen kann, zeige ich in meinem Blogartikel Calliope mini – Ferngesteuertes Auto – Teil 2
Wenn du irgendwelche Fragen hast oder mir Feedback geben möchtest, dann lass mir doch einfach einen Kommentar da! 🙂

Ansonsten schau doch mal bei den anderen „Fachartikeln“ vorbei!

 

Calliope mini – Ferngesteuertes Auto – Teil 1
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2 Gedanken zu „Calliope mini – Ferngesteuertes Auto – Teil 1

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