Freizeitgags mit Raspberry Sieben Gadgets mit und für Raspberry Pi & Co.

Autor: Margit Kuther

Bier Marke Eigenfertigung, ein selbst schnürender Schuh, Nachtaufnahmen, Lichtmalerei – diese und weitere Raspberry-Pi-Projekte warten darauf, von Ihnen realisiert zu werden.

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Höhenrausch: In 38,9 km Höhe über Devon und Cornwall erstellten Raspberry Pi samt Kameramodul diese Aufnahme
Höhenrausch: In 38,9 km Höhe über Devon und Cornwall erstellten Raspberry Pi samt Kameramodul diese Aufnahme
(Bild: Dave Akerman/Picasa)

BrewPi: Raspberry und Arduino als Bierbrauer

BrewPi ist ein Controller für den Fermentierungsprozess, die Umgebungstemperatur sowie für weitere Automatismen des Bierbrauens. In Verbindung mit einem Raspberry Pi, einem Arduino-Mikrocontroller und verschiedenen Sensoren lässt sich Bier für den Eigenbedarf brauen und auch Wein herstellen.

BrewPi bietet neben der Temperaturkontrolle noch etliche Zusatzfunktionen wie Datenerfassung, Web-Schnittstelle und Grafiken.

Der Raspberry Pi ist bei diesem Projekt der Kontrolleur, er überwacht den Brauvorgang. Über ihn läuft die Webanwendung, über die wichtige Parameter kontrolliert und überwacht werden. Er zeichnet Logfiles auf und führt Skripte aus. Für die Temperatursteuerung ist der Arduino-Mikrocontroller zuständig: Er liest die Temperatursensoren aus und regelt die Kühlung / Heizung.

Potenzielle Bierbrauer sollten für das Projekt jedoch ausreichend Zeit einplanen, denn die eigentliche Arbeit liegt darin, einen Kühlschrank so umzubauen, dass er einen Braubehälter kühlt oder heizt. Eine detaillierte bebilderte Anleitung zum Aufbau des BrewPi Case 2.0 sowie Angaben über die einzelnen Zubehörteile finden Sie auf brewpi.com unter `Documentation´. Übrigens, BrewPi ist ein Open Source Projekt mit einer aktiven Community.

Arduino + Aktuator = selbstschnürender Schuh

Stellen Sie sich vor, Sie stehen an der Wohnungstür, steigen in Ihre Schuhe – und sie schnüren sich selbst. Nike will diesen Traum 2015 in Serie verwirklichen. Doch mittels kleiner Arduino-Platine und Aktuatoren können Sie Ihren Schuhbutler schon heute realisieren. Denn auf der Selbstbau-Seite Instructables gibt es eine Anleitung der Amerikanerin Blake Bevin, wie man sich solche Schuhe mit Hilfe eines Arduino-Mikrocontroller-Boards und Aktuatoren selber bauen kann – für Elektronikentwickler eine leichte Übung.

Sobald ein Drucksensor in der Sohle registriert, dass der Schuh angezogen wird, aktiviert der Arduino einen kleinen Elektromotor, der den Schnürsenkel straffzieht. Über einen Taster an der Platine kann der Vorgang umgedreht werden:

Über einen Taster an der Platine, der sich etwa mittels Stock bedienen lässt, kann der Vorgang umgedreht werden: Was wie ein Gimmick aussieht, kann in einer ausgefeilteren Form durchaus eine sinnvolle Anwendung haben, zum Beispiel für Menschen, die durch Alter oder Krankheit eine eingeschränkte Beweglichkeit haben.

Videotipp:

Neben dem fusionsgetriebenen DeLorean als Zeitmaschine und dem Hoverboard, dem selbstschwebenden Skateboard, waren die Sneakers mit den Power Laces wohl eine der witzigsten Zukunftsvisionen der dreiteiligen Filmserie Back into the Future:

BrickPi, Raspberry Pi als Roboter

LEGO hat die Mindstorms-Serie für den Bau von Robotern kreiert. Mit BrickPi, einem Arduino-basierenden Zusatzboard, wird nun der Raspberry Pi in das Herz von Lego Mindstorms, die Brick, integriert. Es entsteht ein Roboterbaukasten mit einem Raspberry Pi als `Supergehirn´, sowie LEGO-Mindstorm-Komponenten wie Sensoren und Motoren.

Via BrickPi wertet der Rasperry Pi nun die LEGO-Sensoren aus, etwa Farb-, Berührungs- oder Lagesensoren. Der BrickPi ermöglicht den Anschluss von bis zu vier Lego-Mindstorm-NXT- oder EV3-Motoren und bis zu fünf NXT-Sensoren. Das Ganze kann in LEGO-Projekte eingebunden werden, um einen Roboter aufzubauen. Ein Batteriefach (9 Volt) macht das BrickPi-Modul unabhängig vom Stromnetz. Die Batterie versorgt dabei nicht nur die Motoren und Sensoren, sondern auch den Raspberry Pi mit Strom. Der BrickPi basiert auf dem Mikrocontroller Atmega328 von Atmel.

Mit dem Raspberry agiert der BrickPi via GPIO-Schnittstelle als ein I2C-Sensor, der Befehle und Anfragen vom Raspberry erhält. Das heißt, der BrickPi kontrolliert Motoren, zählt Encoder-Werte und liest analoge Sensoren aus. Der Raspberry Pi wiederum wertet die Ergebnisse aus und steuert den BrickPi. Dank der offenen Arduino-Firmware des BrickPi lassen sich Hardware-Designs der BrickPi-Entwickler inklusive der zugehörigen Software von Github herunterladen. Dexter Industries bietet ein BrickPi-Starterset für 140 $ an.

Pi Noir, Nachtaufnahmen mit Infrarot-Kameramodul

Der Pi NoIR (RS Components, rund 25 Euro) wandelt den Raspberry Pi in eine Nachtsichtkamera etwa für Sicherheitsanwendungen, Tierbeobachtung, Astronomie und hyperspektrale Bildaufnahmen. Das Pi NoIR Infrarot-Kameramodul (vorgestellt von der Raspberry Pi Foundation) ist eine Variante des Raspberry Pi Kameramoduls für sichtbares Licht.

Durch Weglassen des Filters für sichtbares Licht kann das Modul Pi NoIR Infrarotstrahlung erfassen. Pi NoIR enthält den gleichen Bildsensor wie das herkömmliche Kameramodul mit einer Auflösung von 5 Megapixeln. Pi NoIR wurde für vielseitige Applikationen entwickelt. Hierzu gehören Nachtsichtanwendungen für Sicherheitssysteme oder die Beobachtung von Tieren, aber auch hyperspektrale Bildaufnahmen, Astronomie und paranormale Untersuchungen.

Das nur 20 x 25 x 9 mm3 messende Modul mit einem Fixfokus Omnivision-5647-Sensor kann Bildaufnahmen mit einer Auflösung von 2592 x 1944 Bildpunkten und HD-Videoaufnahmen mit 1920 x 1080 Bildpunkten im Vollbildverfahren mit 30 Vollbildern pro Sekunde durchführen. Damit sind mit dem Raspberry Pi sowohl Standbild- als auch Videoanwendungen mit hoher Qualität möglich. Die Kameraplatine wird auf die derzeit ungenutzten CSI-Pins der Platine des Raspberry Pi gesteckt, die Steuerung erfolgt über das I²C-Interface. Details enthält die RaspiCam-Documentation von RS.

Fotografieren und HD-Videos aufzeichnen mit Raspberry Pi

Natürlich gibt es für den Raspberry Pi auch ein Kameramodul für Tageslichtaufnahmen (RS Components, rund 25 Euro). Neben Fotos kann es auch Videos aufzeichnen und eignet sich so etwa auch für Sicherheits- und VoIP-Projekte. Das Datenkabel der Kamera wird in die dedizierte CSi-Schnittstelle auf dem Raspberry Pi gesteckt, die speziell für die Kommunikation mit einer Kamera entwickelt wurde.

Die Kamera ist mit einem Omnivision-5647-Sensor mit 5 Megapixel Auflösung für statische Bilder mit 2592 x 1944 Pixel ausgestattet. Bei Videoaufnahmen meistert das Modul 1080p30, 720p60 und 640x480p60/90 und H264-Videokompression. Die Einsatzmöglichkeiten des preiswerten Kameramoduls sind bemerkenswert, so Gordon Hollingworth, Head of Software von Raspberry Pi. „Testeinheiten werden unter anderem in medizinischen Laboratorien von Universitäten eingesetzt, und wir haben einige überwältigende Bilder von Flugzeugausrüstungen und aus Projekten zur Gesichtserkennung gesehen, die mit dem Kameramodul gemacht wurden.“

Tipp: Mit Raspberry Pi und dem Kameramodul lässt sich sogar die Stratosphäre erobern, wie Sie auf der Site www.daveakerman.com sehen können.

Lichtmalerei mit dem Raspberry Pi

Lichtmalerei (Lightpainting) ist eine künstlerische Technik der Fotografie, die durch Bewegung einer oder mehrerer Lichtquellen oder durch die Bewegung der Kamera entsteht. Die Fotografien werden in der Regel bei Dunkelheit oder in abgedunkelten Räumen mittels Langzeitbelichtung erstellt. Eine Anleitung samt Hinweise der erforderlichen Komponenten – Hardware-seitig etwa ein digitales, adressierbares LED-Kabel; Software-seitig eine spezielle Educational-Variante für den Raspberry Pi –, bietet die Site von Adafruit.

Raspberry Pi als Mediacenter auch für Blu-Ray

Der Raspberry Pi verfügt über den VideoCore-IV-Grafik-Chip von Broadcom und lässt sich damit auch als Mediacenter einsetzen. Für die Videoübertragung, etwa an ein Fernsehgerät, stehen ein Composite- (Cinch) und ein HDMI-Anschluss zur Verfügung; letzterer meistert Videos sogar in HD-Qualität. Der Ton wird entweder direkt oder über einen Klinkenstecker (3,5 mm) übertragen. Auch ein Ethernet-Anschluss 10/100 BaseT ist vorhanden. Damit bietet der Raspberry Pi Hardware-seitig die Voraussetzungen für ein Mediacenter.

Als Betriebssystem empfiehlt sich XBMC, das Teil des Mediacenter-Betriebssystems Raspbmc ist. Wie alle Betriebssysteme für den Raspberry Pi wird auch dieses von einer SD-Karte gestartet. Empfehlenswert für die Performance ist daher ein schnelles Class10-Kartenmodell. XBMC ist eine reine grafische Oberfläche, speziell für den Multimedia-Einsatz.

Es unterstützt den CES-Standard, über den Signale der TV-Fernbedienung via HDMI direkt an den Raspberry weitergeleitet werden können. Spielen Sie Filme von Blu-Ray oder DVD ab, benötigen Sie die kostenpflichtigen Lizenzen für die Codecs VC-1VC-1 (rund 2 Euro) oder MPEG-2 (rund 3 Euro). Diese Codecs integrieren Sie über "programs, Raspbmc Settings"

Tipp: Wer ohne viel Aufwand zum Raspberry-Pi-Mediacenter kommen möchte, für den empfiehlt sich das Xbox-Media-Center-Set (XBMC) für den Raspberry Pi von Farnell element14 (rund 57 Euro). Das XBMC-Paket erlaubt das Streaming von Computerinhalten, HTPC- oder NAS-Geräten im Heimnetzwerk über den Raspberry Pi.

Dadurch wird ein Monitor oder ein Fernseher zum Mediacenter. Zum Lieferumfang des Starter-Kits gehört eine SD-Karte mit der vorinstallierten Raspbmc-Software und einer Open Source Linux-Distribution, die das XBMC auf den Raspberry Pi bringt.

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Über den Autor

 Margit Kuther

Margit Kuther

Redakteur, ELEKTRONIKPRAXIS - Wissen. Impulse. Kontakte.