Inleiding
Al meer dan anderhalf jaar publiceert de redactie de .build-artikelen, eerst in het Tweakers-magazine en een aantal weken daarna online. Bij elk diy-project beschrijft een redacteur een stappenplan met achtergrondinformatie rond elektronica. We beschreven bijvoorbeeld het zelf kunnen bouwen van een toetsenbord, racedrone, nixieklokje en Android Auto-scherm.
De artikelen zijn ter leering ende vermaeck en we hopen natuurlijk dat de artikelen ook anderen inspireren om met soldeerbout en 3d-printer aan de slag te gaan. We vroegen de community daarom anderhalve maand geleden naar leuke elektronicaprojecten waar ze zelf mee bezig waren of waren geweest. Uit dat aanbod publiceren we hier een overzicht van vier projecten. In Gathering of Tweakers-forumonderdelen als ‘Modding, Mechanica & Elektronica’ vind je nog veel meer communitybuilds.
Inmiddels heeft dit initiatief een vervolg gekregen in de vorm van de oproep aan de community om Raspberry Pi- en andere projecten met compacte computing boards te delen. Tweakers blijken groot fan van dit soort computing boards want in het bijbehorende topic stroomden de reacties met toepassingen voor de Raspberry Pi en aanverwante elektronica binnen. In de toekomst maken we een overzicht van die projecten, dat eerst in het Tweakers Magazine voor abonnees verschijnt.
Draagbare retrogameconsole
Door Tadango
De door mij gemaakte retro gaming portable computer is gebaseerd op een Raspberry Pi 3B+. Ik heb een 5”-lcd gebruikt zodat er een grote portable spelcomputer ontstaat. Het uiterlijk is lichtjes gebaseerd op dat van een Nintendo Gameboy, vandaar de naam PiBoy. De besturing verloopt via een zelfbouwjoystick door middel van een Arduino. Als software is RetroPie aanwezig en staan er diverse roms en pc-games op.
Ik had eerder een bartop-arcadekast gebouwd maar merkte dat deze te weinig gebruikt werd omdat hij altijd op een vaste plek stond. Een portable versie leek een leuke oplossing, ook ideaal voor vakanties. Daarnaast zocht ik een project om meer te kunnen doen met 3d-tekeningen.
Het kiezen van de voeding en aan-/uitschakelaar vond ik lastig en ook moest ik bedenken hoe om te gaan met de warmteontwikkeling. Uiteindelijk heb ik een spanningsregelaar omgebouwd en de Pi een deel van het werk laten doen. Het laden is omzeild met een externe lader en het warmteprobleem is deels opgelost met een heatsink, koelgaten en een lichte underclock van de cpu.
Over de behuizing en de ombouw van de spanningsregelaar ben ik tevreden. De behuizing is een compleet eigen ontwerp wat een hoop tijd heeft gekost maar ook erg goed is gelukt. Vooral het maken van de verschillende iteraties was leuk om te doen omdat je het ontwerp ziet groeien van een ruw idee tot een voltooide versie.
Nixieklok en toetsenbord
Door jetspiking
Een paar maanden geleden besloot ik om een volledig aanpasbaar toetsenbord te bouwen. Dit bestaat uit allemaal losse onderdelen, die daarna gesoldeerd en gemonteerd moeten worden. Het toetsenbord bestaat onder andere uit een printplaat, mechanische switches zoals die van Cherry of Gateron, stabilizers, leds, keycaps en een behuizing. Ik heb vooral veel tijd moeten besteden aan het uitzoeken van de onderdelen. Het is de eerste keer een hele klus om te weten waar je op moet letten met betrekking tot de compatibiliteit van de diverse onderdelen. Passen je keycaps wel op jouw toetsenbordindeling? Is dit wel de goede printplaat? Welke stabilizers moet ik hebben?
Ik kwam op het idee om dit te bouwen aan de hand van het Tweakers-artikel in het magazine. Dit was een flinke tijd geleden, maar dat heeft mij er niet van weerhouden om het ook een keertje te proberen en daarna nog twee keer. Bij mijn tweede build-project had ik besloten een zogenaamde Positioning Plate te gebruiken. Helaas bleek later dat door een fout alles losgesoldeerd moest worden, in plaats van slechts één switch. Sindsdien gebruik ik die platen niet meer.
Daarnaast heb ik een nixieklok gemaakt, het klokje waarin oude buisjes of radiolampen zijn verwerkt, veelal afkomstig uit het voormalige Oostblok. Dit project is geïnspireerd op het Tweakers-artikel van Paul. Toevallig had ik op de Abonneedag van Tweakers al een klokje van hem zien staan. Doordat ik dat een heel gaaf ding vond, was ik er direct toe overgehaald er een te maken na het lezen van zijn build-artikel.
Ik was vooral lang op zoek naar de buisjes zelf. Deze zijn lastig goedkoop te vinden, is mijn ervaring, en ze moeten van het goede type zijn, aangegeven met een IN-nummer. Het meest trots ben ik op het eindresultaat in combinatie met mijn eigen 3d-geprinte behuizing. Ik zie het daardoor als iets wat ik helemaal zelf gemaakt heb. Het heeft daardoor voor mij meer waarde dan een nixieklok die ik gewoon kant-en-klaar online zou bestellen.
Slimme wekker
Door ploegmma
De slimme wekker die ik heb gemaakt, is gebaseerd op de ESP32 van Espressif, een system-on-a-chip-microcontroller met wifiondersteuning. De alarmklok doorloopt verschillende wekacties om prettig wakker worden te bevorderen. Hij maakt hiervoor gebruik van lichtanimaties, geluid en informatievoorziening. Voor de verlichting zijn er NeoPixel-leds, waarvan het licht mooi kan weerkaatsen op een achterliggende muur. Wat geluid betreft kan de wekker sfeergeluiden zoals natuurklanken weergeven, evenals voorgelezen informatie zoals nieuws, het weer, de agenda, slaapstatistieken en internetradio. De wekker kan slaap bijhouden met radardetectie en de statistieken zijn gebaseerd op bewegingen gedurende de nacht. Met een telefoonapp kunnen instellingen worden gewijzigd en kunnen slaapstatistieken in een grafiek worden bekeken. Updaten van de wekker kan over-the-air en er is telnetondersteuning.
Na een eerder technisch project zocht ik een project waarbij de nadruk meer lag op de firmware en de mechanische verwezenlijking. Ik kwam toen op YouTube een video tegen van een prachtig ontwerp voor een klok met houten ‘doorschijn’-behuizing. Dat effect, waarbij het lcd-licht van de tijdweergave zichtbaar is alsof het op het hout wordt geprojecteerd, vond ik een geweldig idee. En natuurlijk kon mijn vrouw wel een mooie wekker gebruiken.
De elektronica was in dit project eenvoudig omdat er gebruikgemaakt kan worden van
diverse bestaande, kant-en-klare modules. De uitdaging zat veel meer in de code en de
behuizing. Een ding waar ik tegenaan liep, was de stroomvoorziening, wat wel vaker een probleem kan zijn. Door inschakelstromen voor de NeoPixels en de audio had ik in het begin vaak last van brown-outs en klikgeluiden, wat niet handig is als je fijn wakker wilt worden. De oplossing lag in het gebruik van een combinatie van passieve componenten, code en een goede voeding. Verder heeft het heel wat tijd gekost om de behuizing te ontwerpen en te printen.
Het ontwerp is gedaan met Fusion 360; het printen gebeurde met een redelijk eenvoudige 3d-printer: de Tevo Tornado. Ik heb ervoor gekozen de code goed te documenteren en uiteindelijk te publiceren op Github. Ik gebruik PlatforIO, een opensource-ecosysteem voor internet-of-thingsdevelopment, samen met Visual Code van Microsoft. De meeste tijd ben ik verloren met ‘tijdvraagstukken’, de verschillende representaties van tijd in code en api’s met of zonder zomertijd/wintertijd, Zulu, utc enzovoort. De vertaalslagen daartussen zorgden ervoor dat er geen alarm afging of juist wel, maar op de verkeerde momenten.
WordClock
Door Voronwë
Mijn WordClock is gebouwd op basis van een Raspberry Pi Zero W en een WS2812B-ledstrip. De tijd wordt per vijf minuten weergegeven in woorden in plaats van getallen. Doordat de matrix uit 10x11 leds bestaat, kan er via de Raspberry Pi ook andere informatie geprojecteerd worden, zoals de zonsop- en zonsondergang, en het weer. Er kan zelfs Tetris op gespeeld worden.
Het project is geïnspireerd op een kunstproject van Biegert und Funk. Die uitwerking was mij veel te duur, meer dan vijftienhonderd euro. Toen ben ik op internet gaan zoeken of er al een dergelijk project te vinden was. Ik vond verschillende ontwerpen op basis van microcontrollers en Arduino's, maar toen ik bij de Github-repository van Bernd Krolla kwam, wist ik direct dat ik die wilde maken.
De backbone en het solderen waren een eitje, ook al doe ik dat niet erg vaak. Er bleek alleen geen Nederlandse lay-out te zijn voor het formaat dat ik wilde. Die heb ik zelf ontworpen en er meteen wat eastereggs in verstopt. Toen moest ik nog wel de frontplaat maken. Na lang zoeken kwam ik via een Duits Wordclockforum uit bij een bedrijf dat vaker dit soort platen maakt, die redelijk betaalbaar zijn. Op basis van mijn cad-tekening heb ik twee frontplaten laten laseren, een van geborsteld aluminium en een van cortenstaal, die ik laat roesten.
Op zich zijn alle onderdelen geen technische hoogstandjes, maar ik had nog nooit echt met een Raspberry gewerkt, laat staan in Python geprogrammeerd of een cad-programma gezien. Ik ben erg blij hoe de frontplaten zijn geworden. Ik krijg regelmatig complimenten van mensen die verbaasd zijn dat ik hem zelf heb gemaakt. Een vervolgproject, de ClockClock, staat al op het programma.