Es gibt was zu gewinnen: Tindie.com Gutschein im Wert von 100$. Dazu einfach eine E-Mail an feedback@kurzschlussjunkies.de schicken. Mehr ist nicht nötig.
Einsendeschluss ist der 24.12.2019 20Uhr MEZ
Chris hat überlegt für ein neues Produkt den ESP32 als WLAN/Bluetooth Chip einzusetzen. Darauf hin hat er die Info erhalten, dass der Chip eine erhebliche Sicherheitslücke aufweist und somit der Schlüssel für das Secure Boot auslesbar ist.
Basti erklärt wie der Angriff auf den ESP funktioniert. Weitere Links zu den Themen:
Chris betont, dass es super wichitg ist, die Standartpasswörter zu ändern. Immer und vor allem bei Geräten, die mit dem Internet verbunden sind.
Chris hat noch einen weiteren Tip: Benutzt HTTPS auch für private Webtools. Schaut dazu bei Let’s Encrypt vorbei.
Chris hat eine Wette mit seinem Chef verloren, weil er mit dem realen Operationsverstärker wesentlich schlechtere Werte hat, als mit dem simulierten.
Basti gibt euich den Tip immer Backups zu machen. Danach rantet er über Schlangenöl Sicherheitssoftware. Er hat sich dabei auf NordVPN eingeschossen, weil ihm der Anbieter auf Youtube so häufig begegnet ist.
Nach genauerem Hinsehen, ist der Hack, den Basti angesprochen hat, nicht so gravierend, wie er das im Podcast darstellt.
Simon hat gefragt wie wir zum Fachwissengekommen sind. Ob es durch die Hochschule kam. Kurz und knapp: Nein. Dort wird meistens nur alles theoretisch betrachtet. Fachwissen kommt durch Praxis: Learning by Doing. Geht auch gut mit einem Freund.
Schmartwatch geht weiter. Das Display-Update-Pattern ist noch fehlerhaft. Es geht weiter mit der Software entwicklung.
Common-Sense-Tipps
LCSC und JLSPCB ist ein guter und billiger Leiterplatten und Bauteilelieferant.
Legt gefundene Datenblätter, Schaltbilder, Beispielcodes usw. im Moment des findens Sauber ab. Ermöglich zukünftig die gefundene Information gleich weiter zu verwenden und nicht neu suchen zu müssen.
Design Contest
Die erste Leiterplatte „USER“ und Bauteile sind unterwegs. Es wird ein dynamisches und interaktives Spielfeld. Aufgebaut aus hexagonalen Kacheln, die miteinander kommunizieren. Mal sehen wie das Klappt und was uns noch alles Einfällt. Es wird mehrere „Tiles“ geben welche magnetisch miteinander verbunden werden. Kommunikation mittel OneWireUART. Interessant wird das Datenrouting über die Tiles. Das Display wird ein 1,3″ IPS Display.
Chip der Woche
CSD13380F3 Nexfet. Mosfet in supermini, inklusieve eingebautem Gate-Widerstand. Die Halbleiterantwort auf passive 008004 Bauelemente.
Bastian ist zurück aus Hawaii. Neuer Tischaufbau wirkt aufgeräumter.
Neue Evalboardverlosung: Es geht um das SimpleLink von Ti. EXP432 Es ist eine kleine Ideenabgabe für den Design Content erwünscht. Wir wollen am Design Contest von PCBWAY mitmachen.
Kleine Ideen gibt es schon. Ein Brettspiel ala Die Siedler.
Common-Sense-Tipps
Kleines Minikonzept ist immer ratsam.
Funktionierende Software ist erst mal besser als eine Software welche in ihrer Architektur sauber ist und nicht funktioniert / existiert.
Schmart Watch
Das Schmartwatch Projekt gehet weiter. Niedertemperatur Lotpaste und RigidFlex PCB waren die Schlüssel. Kleine manuelle Nacharbeit um die FlexPCB wieder gerade zu machen war notwendig. Kleiner Schaltugsfehler. Mal wieder der Tip. Schaut euch die Footprints nochmal, nochmal und evtl. nochmal an. Kleines Softwareproblem. I2C scheint sich in die Quere zu kommen. Das Gehäuse ist der nächste Schritt
Schmart Fliege
Bast hat eine RGB-Smartfliege für seine Hochzeit gebaut. Chris hat davon nichts mitbekommen und sich über die Überarschung gefreut.
Chris wird einen Prototyp basteln. Und die Infos dazu auf dem Blog posten.
Chip der Woche
Von Chris gibts keinen eigenlichen Chip an dieser Stelle. Eher eine Empfehlung. Wenn ihr einen Microcontroller aussucht oder euch für einen entschieden habt, baut vorher die Software zusammen und drückt auf bauen.
Ich habe im Oktober geheiratet und der werte Herr Brutzler war mein Trauzeuge. Als Elektronik Nerd darf natürlich auch ein subtiler Hinweis darauf nicht fehlen. Daher habe ich die PCBowTie, oder auch Blinkefliege entwickelt. Dieser wunderschöne Halsschmuck kann anstelle einer regulären Fliege oder Krawatte getragen werden. Im Gegensatz zur gewöhnlichen Stoff-Variante kommt sie allerdings mit einem Akku und WLAN daher.
Der Akku ermöglicht ein unauffällig auffälliges Blinken und das WLAN sorgt für die notwendige Updatefähigkeit. Wie jedes Projekt wurde der Funktionsumfang zu Beginn der Planungsphase festgelegt. Ziel des Projektes war:
Eine Fliegenförmiges PCB mit 1-wire RGB-LEDS
Akku-Versorgung aus kleinem LiPo (Eine Zelle, 3,7V)
Embedded Python Interpreter für die Applikation
WLAN Synchronisation aller Fliegen in Reichweite
Farb und Musterspiel abhängig der Lautstärke/Spektrum
Mit diesen Zielen ging es dann los. Um die WLAN Funktion zu unterstützen, habe ich auf die altbewährten ESP8266 Module zurückgegriffen. Aus einem anderen Projcket habe ich noch APA106 8mm RGB LEDS mit THT Technologie übrig. Diese sind dann also zur Beleuchtung eingesetzt worden. Micro Python wurde in diesem Blog bereits mehrfach erwähnt und kommt bereits mit allen notwendigen Funktionen für den ESP8266. Also schnell noch ein Mikrophon dazu und etwas, dass die Akku Spannung auf 5V hochsetzt um die LEDs adequat zu versorgen.
Für die Versorgungsspannung kam ein TPS61022 von TI zum Einsatz. Dieser kleine aber schlagkräftige DC/DC Konverter kann aus der Batterie die notwendige Energie für die Versorgung der LEDs und den ESP zur Verfügung stellen. Um den ESP8266 zu versorgen benötigen wir noch zusätzlich 3,3V. Die stellt uns ein TLV70033 zur Verfügung. Mit einem NPN-Doppeltransistor wie dem BC846BS kann die automatische Resetschaltung für den Firmwaredownload über UART aufgebaut werden. Eine Hand voll (35 Stück) Kondensatoren mit 100nF und 1µF Kapazität und die Schaltung ist vollständig.
Schaltlplan der PCBowTie E1
Das Layout wurde von der Fliegenform vorgegeben. Die genauen Abmaße haben sich aus der Größe der LEDs ergeben. Die Kaskade der LEDs war 5-4-3-2-2-3-4-5 und wurde im 10mm Raster platziert. Somit ergab sich für die Höhe der Leiterplatte 48,5mm. Das Funkmodul mit dem ESP wurde in der Mitte platziert und daraus ergab sich eine Länge von 104mm für die Leiterplatte. An der schmalsten Stelle ist die Fliege 20mm breit und kann somit das Funkmodul aufnehmen, das ist nämlich nur 16mm breit. Die Schaltung für die 5V Spannungserzeugung wird auf der Rückseite zwischen die LEDs gesetzt. Ich habe mich für ein 4-Lagen Layout entschieden. Außen sind die Signale und Innen die Versorgung (5V und GND) Für das Mikrophon habe ich eine Pfostenleiste vorgesehen, 3,3V GND und Signal. Diese Spannung wurde dann mit einem Spannungsteiler auf 1V limitiert. 1V entspricht 1024 oder 10 bit im ADC des ESP8266.
Layout der PCBowTie E1
Die restliche Beschaltung wurde auf die Gegenüberliegende Seite des Funkmoduls gesetzt, ebenso wie der Programmieranschluss für den Firmwaredownload über UART.
Mit schwarzem Lötstopplack und weißem Siebdruck war auch die Leiterplatte hübsch anzuschauen. Mit Hilfe alter Leiterplatten habe ich eine Halterung für die Lötpastendruck aufgebaut. Hier konnten alle 5 Leiterplatten mit Lötpaste versehen werden ohne jedes mal aufwändig die Schablone neu zu positionieren. Danach habe ich händisch die SMD Bauteile gesetzt und im Reflowofen verlötet. Die LEDs wurde ebenfalls händisch abgelängt, bestückt und verlötet. Zeitaufwand pro Fliege ca. 2 Stunden.
Bereit für die SMT-Bauteile
Um das Einlöten der LEDs so leicht wie möglich zu gestalten habe ich von dem Kollegen von cncprint eine Vorrichtung gefräst bekommen. Darin ließ sich die Fliege mit allen bestückten LEDs super umdrehen und verlöten.
Eingebettet in die LED-Bestück-Vorrichtung.
Wie es bei einem Projekt vorkommt, wenn zu wenig Zeit vorhanden ist und zu wenig Reviews stattfinden, hat sich auch diesmal ein Fehler eingeschlichen. Wenn man den DRC beachtet und die Fehler genauer anschaut, dann hätte einem auffallen können, dass die Versorgungsspannung nicht mit dem DC/DC Konverter verbungen ist. Hier muss also bei jeder Baugruppe ein ‚Aktivierungsdraht‘ angelötet werden.
Pin 5 und 7 sind nicht verbunden. Hier fehlt ein ‚Aktivierungsdraht‘
Für die von mir ausgewählten Akkus gab es leider keine SMT-Buchsen und so musste ich jedem Akku einen neuen Stecker verpassen. Die von mir gewählten Stecker (ich hatte dafür Gehäuse, Kontakte und eine Crimpzange) waren aus der JST PH Serie. Leider sind die Gehäuse hinten nicht für so dicke Leitungen ausgelegt, wie sie am LiPo verdendet wurden und so haben die Kontakte ganz leicht hinten rausgeschaut, obwohl die Rastnase vorn eingerastet ist. Das ist bei einem Stationären Gerät nicht so schlimm, wie bei einem Portablen, das zusätzlich noch von einem LiPo versorgt wird. Und der LiPo ist auch noch in Kopfnähe, bzw. direkt am Hals. Also habe ich die Kontakte mit Silikon verklebt. Das hat auch beim Entfernen des Akkus geholfen, da man relativ fest an den Leitungen ziehen muss um sie aus der Buchse zu bekommen.
Die Hardware stand und es ging darum die Software zu entwickeln. Bei dem gewählten Pyhton Interpreter ist beriets eine große Menge an Bibliotheken verfügbar gewesen und somit sind war der benötigte Code für eine Initiale Funktion recht übersichtlich. Mit der NeoPixel Bibliothek konnten die LEDs angesteuert und mit WLAN konnten die Scripte über Funk erneuert werden. Mit drei verschiedenen Mustern, die alle in der gleichen Farbe abliefen ist die erste Version der Blinkfliege fertiggestellt worden. Darrauf folgte eine zweite Version, die dann bereits mir Coroutinen arbeitete. Eine für das Samplen des ADC, eine für die Ansteuerung der LEDs und eine für die Debugausgabe. Hier habe ich dann begonnen ein WLAN Broadcast System zu erstellen, dass auf Basis einer Master-Fliege die Animationsframes vorgibt und sie allen anderen zur Verfügung stellt. Das hat aber nicht unbedingt zuverlässig funktioniert (UDP und WLAN ist nicht für seine zuverlässige Datenübertragung bekannt).
Fertige Fliege mit Funktion.
Ich habe dann zusammen mit Raphael gearbeitet, um zumindest eine Funktionsfähige Version für die Hochzeit zu bekommen. Also haben wir versucht auf MQTT umzusteigen. Ein Mobiltelefon mit MQTT-Broker und die Fliegen als Clients. Da kam es aber initial zu einigen Problemen und wir haben nicht gesehen, dass es innerhalb einiger Stunden zu einem Ergebnis kommen kann. Gleiches ist uns auch beim Sound passiert. Das von mir ausgewählte Mikrophon hat komische Signale geliefert (alle 100ms vollausschlag für 1ms) und war deshalb nicht ohne Vorverarbeitung einsatzfähig. Diese hätte aber einiges an Rechenzeit des ESP gekostet und noch viel mehr an Programmierarbeit bedeutet.
Auf Grund des relativ engen Zeitplans (zwei Tage vor der Hochzeit) habe ich mich entschieden den ganzen WLAN Teil sowie Sound vorerst aufzugeben und die verschiedenen Animationen mir zufälligen Farben auf jeder Fliege unabhängig abzuspielen. Damit war eine Funktion gegeben und die Fliege konnte auf der Hochzeit zum Einsatz kommen. Der Battereilaufzeit hat das auch gut getan. Die lag bei ca. 7 Stunden mit einem 350mAh Akku.
Hier noch eine kleine Vorschau auf einige der Patterns, die im Moment unterstützt werden. Wenn es Interesse an einer neuen Version in einer höheren Auflage gibt, dann werde ich mich den Themen WLAN und Sound nocheinmal annehmen.
Ich habe vor meinem Urlaub im Oktober bereits im September eine weitere Runde Leiterplatten für das Schmartwatch Projekt bestellt. PCBWay hat mir 10 Flex-Leiterplatten mit FR4 Stiffner und schwarzem Stoplack produziert. Diese sind seit Anfang Oktober beim Verzollen verschwunden gegangen. Der letze Tracking Eintrag zeigt, dass die Sendung in Frankfurt zur Verzollung gegangen ist und seit dem… nichts.
Mittlerweile habe ich die Niedertemperaturlot Paste erhalten und auch das Mikroskop der Reworkstation ist einsatzbereit. Um die Heißluftfunktion der Reworkstation nutzen zu können, muss ich noch Druckluft im Keller installieren, aber das sollte auch erst mal mit dem Handfön funktionieren.
Ich hoffe, dass ich in den nächsten Tagen von der DHL höre und meine Sendung zugestellt bekomme. Denn eigentlich sollte die letzte Oktoberwoche zum Aufbau und Inbetriebnahme genutz werden. So sind nur ein paar neue Alexa Skills entstanden: Escape Games und Kid or Kitten
Es gibt wieder Feedback zu besprechen. Für die Lötstation von Raphael gab es den Tipp die Schaltung galvanisch getrennt aufzubauen. Denn sonst kann es sein, dass die Lötspitze eine Spannungsdifferenz zu dem Lötpunkt hat.
Außerdem hat Chris von einem 3d-gedruckten Pick and Place erzählt. Dazu haben wir eineige Links versprochen:
Als Verfeinerung des Tipps aus 0x0e könnt ihr natürlich auch die Zeile der BOM als Refernez beim Bestellen angeben, dann müsst ihr nciht aus der langen Liste der Refernzen eure passende heraussuchen.
Außerdem schlägt Basti vor, alternative Quellen für Bauelemente direkt mit zu evaluieren, um so im Falle einer Lieferkanppheit auf ein alternativ Typ wechseln zu können.
Wir sind gebeten worden für einen Anfänger ein paar Werkzeuge zusammen zu stellen. Das haben wir auch gemacht und haben zwei Listen zusammen gestellt. Eine für Einsteiger, mit günstigen aber ausreichenden Werkzeugen und eine für Fortgeschrittene, mit besseren Werkzeugen
Basti hat bei der Suche auch eine neue Art von Bauelemente Aufbewahrung entdeckt und gleich bestellt.
Schmart Watch
Das Schmartwatch Projekt wird bald weiter gehen, Basti wird versuchen mit einem Niedertemperatur Lot das Flex Board zu löten. Wenn das wieder nicht funktioniert, wird er auf FR4 umsteigen um das Projekt endlich zum Abschluss zu bringen. – Zur Veröffentlichung dieser Folge sind bereits neue Boards unterwegs.
Idea to Product
Hier ging es auch ein großes Stück weiter. Basti hat sich für ein Konzept entscheiden, dass mit Hilfe von Infrarot-Reflektion arbeitet. Das Funktionsprinzip ist unten dargestellt.
Durch die Verschiebung der Reflektion lässt sich eine Kennlinie ermitteln, die das Inverse des Abstands darstellt. Somit ist das Messen des Abstands zur Oberfläche erledigt. Zum Übertragen der Daten hat Basti den CC1352P ausgesucht. Der Kann die gängigen Funkstandards wie BLE, WiFi, Sub GHz und hat einw Doppelkern Lösung aus M0 und M4F. Für BOM Kosten kommt Basti auf 10-11€ pro Sensor. Das ist mit den Entwicklungskosten mit einem Absatz von 5000 Stück im ersten Jahr nicht lukrativ. Sobald die 5k Menge überschritten ist, wird das ganze allerdings lohnender.
Chip der Woche
Wie im letzten Kapitel angesprochen heute der CC1352P. M4F Microcontroller von TI mit zwei Kernen, 532kb Applikationsspeicher uind 256kb für Netzwerkstacks. Die 80kb RAM können einen längerne Deep-Sleep überstehen, für Sensordaten gibt es den TI Sensor-Controller, der hat ncoh mal 4kb SRAM. Der Controller läuft ohne CPU, kann also extrem Stromsparend sein.
Die Junkies sind auf Reisen und nehmen in einem Hotel auf. Nach einigen Problemen technischer Natur, geht’s aber doch los.
Basti hat seinen Alexa Skill Verdrehte Sprüche aktualisiert und der ist jetzt offiziell verfügbar. Außerdem gibt es jetzt das erste Release von Projekt Genesis. Viel Spaß beim Ausprobieren.
Chris hat zum ersten mal vom MiB erfahren. Dem Mebibyte das auf der 1024er Basis basiert.
Common-Sense-Tipps
Basti schlägt vor eine Sache zum beenden und dann die nächste zu beginnen. In der Ruhe liegt die Kraft
Chris erzählt, wie er lieber günstig gekauft hat und daher dreimal kaufen musste.
Idea to Product
Chris hat sich für den Kellerbastelei Prototyp einige Module herausgesucht. Die Liste der möglichen Komponenten findet ihr hier: AliExpress
Darauf zu finden sind ESP32 Module, Laser Abstandssensoren, 24GHz Radar Sensor und ein Ultraschall Sensor. Welche davon zum Einsatz kommen, steht noch aus.
Basti hat noch nicht mit der Stückliste begonnen, aber er hat sich Gedanken zu der Funktechnologie gemacht, die er zum Einsatz bringen möchte. Aber er möchte das System, zumindest den Sensor mit einer Knopfzelle betreiben.
Chip der Woche
Der ETLV320DAC3101 ist ein DSP, der unter Anderem in der aktuellen Generation des Alexa Dot zum Einsatz kam.
Der Schwesterchip dazu ist der passende Analog Digital Converter ETLV320ADC3101.
Basti hat die beiden Chips verwechselt, schuld daran ist unter anderem TI, weil sie den ADC und DAC gleich nennen. Und vielleicht die Uhrzeit.
Ich habe heute einen neuen Alexa Skill veröffentlicht. Unter dem Namen Projekt Genesis findet ihr ein Spiel in dem ihr in die Rolle einer Schiffs-KI schlüpft um zu bewerten, ob der gefundene Planet geeignet ist um als neue Heimat für die Menschheit zu dienen.
Basti hat seinen Alexa Skill Verdrehte Sprüche aktualisiert und erweitert.
Chris hat zum ersten mal vom MiB erfahren. Dem Mebibyte das auf der 1024er Basis basiert.
Common-Sense-Tipps
Chris gibt den Tipp „Bastelprojekte“ mit bleihaltigem Lot zu löten, da die Temperaturen niedriger sind und die Lötstellen zuverlässiger.
Basti gibt den Tipp Bauteile für die Inbetriebnahme in einer mit dem Lötkolben sinnvoll bearbeitbaren Größe vor zu sehen.
Idea to Product
Wir haben eine neue Kategorie. Wir erklären einen möglichen Weg von einer Idee zum „fertigen“ Produkt. Abwechselnd werden wir die Rollen tauschen und jeweils das einmalige Kellerprojekt und andererseits die Entwicklung eines Serienprodukts Schritt für Schritt durchgehen. Die Idee, die wir umsetzen wollen: Einen wasserdichten Füllstandssensor für Flüssigkeiten und nicht elektrisch leitenden Materialien.
Chip der Woche
Der ESP32. Völlig unvoreingenommen hat Chris sich für den Nachfolger des ESP8266 vorgeschlagen. Der ESP32 ist ein Dual Core-Prozessor mit W-LAN und Bluetooth Radio.
Heute sprechen wir mit Raphael, er war auch schon in Folge 0x05 zu hören.
Common-Sense-Tipps
Raphael empfiehlt, bei der Verwendung von bereits existierenden Schaltungen genau hinzuschauen und alle Parameter kritisch zu evaluieren. Chris stimmt ihm zu, er hat in den letzten Tagen mit Altlasten zu kämpfen.
Basti sollte häufiger den DRC verwenden, dann findet er auch Fehler im Layout, bevor die Platte bestellt ist.
Chris legt seinen ersten Urlaubstag immer auf Donnerstag. Damit könnt ihr dem Problem entgehen, dass Freitags zum Urlaubsbeginn noch ganz dringende Dinge aufkommen.
Lötstation
Raphael hat das letzte mal bereits von seiner Lötstation erzählt. Heute sind wir noch ein bisschen genauer in die Details des Designs gegangen. Er möchte ein OLED Display zur Anzeige der Temperatur und sonstiger Betriebsparameter verwenden. Als Eingabesystem hat er einen Joystick Button, oder Kapazitive Tasten vorgesehen. Als Lötspitze kommt eine Weller RT Spitze zum Einsatz. Die Temperatur wird mit Hilfe eines AD8494 ermittelt, Power stellt der LM76003 zur Verfügung. Als Controller wird er einen Gecko einsetzen. USB und eventuell Netzwerk/WLAN sollen als Schnittstelle ebenfalls zur Verfügung stehen um auch ein IOT zu sein.
Git Programm
Raphael hat vor einiger Zeit ein Bash-Script geschrieben, dass er verwendet um mehrere Git-Repositories aktuell zu halten. Daraus ist ein immer größers Programm gewachsen, das schon einige Interationsstufen gesehen hat. Aktuell wird daraus ein grafischer GIT Client. Er hat darüber auch schon geschrieben.
Chip der Woche
Für diese Woche hat Raphael den UC3843 herausgesucht. Ein generischer PWM Controller mit dem man alles aufbauen kann, das irgendwie getaktet werden muss. Für einen Schaltregler lässt sich der Chip hervorragend einsetzen, allerdings bringt er keine Schutzschaltung mit.
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