Fachbeiträge
Die Kombination eines Mikrocontrollers mit einer Kamera, die mit der Etablierung des Raspberry Pi in die Selbstbau-Szene eingezogen ist, erfreut sich ungebrochener Beliebtheit. Und spätestens mit dem Erscheinen der auf der leistungsstarken 32-Bit-Plattform ESP32 von Espressif basierenden, äußerst preiswerten Mini-Kameramodule ist diese Technik für jeden interessant, der sich mit Mikrocontroller-Anwendungen beschäftigt. Wir stellen die Plattform ESP32-CAM vor.
In diesem Beitrag zum Thema Bioelektronik geht es um die Erfassung der vom menschlichen Körper erzeugten elektrischen Potentiale. Die Messung und Analyse biologischer Signale liefert Informationen über Vitalfunktionen, die sowohl in der medizinischen Diagnostik, zur Kontrolle von Therapien, aber auch im technischen Bereich verwendet werden können. Die Einsatzgebiete reichen vom Herzschrittmacher über die Mensch-Maschine-Kommunikation bis hin zur Entwicklung moderner funktioneller Prothesen.
Die Urform der heutigen Fitness-Tracker gibt es schon lange. Apple hat als erster Hersteller daraus die Smartwatch gemacht, quasi den mobilen Alleskönner am Handgelenk. Inzwischen sind diese Geräte allgegenwärtig: Sie erleichtern die tägliche Kommunikation, begleiten uns bei körperlichen Aktivitäten, zeichnen unsere Schlafphasen auf und zeigen auf Knopfdruck unsere Vitalwerte an. Die extrem vielseitige Apple Watch hat inzwischen zahlreiche Pendants gefunden, die viele Funktionen des Vorbilds auch in günstigeren Preissegmenten abbilden. Solch eine Smartwatch ist die hier vorgestellte FontaFit 460CH „Tila". Wir stellen die Uhr vor und betrachten dabei auch die interessanten technischen Hintergründe einiger ihrer Funktionen.
Unser Gehör ist eines unserer wichtigsten Sinnesorgane. Kinder, die ohne oder mit eingeschränktem Hörvermögen geboren werden, haben Schwierigkeiten, sprechen zu lernen. Mit dem verminderten Gehörsinn gehen Verständnis- und Verständigungsschwierigkeiten einher. Nicht umsonst leitet sich der Begriff „doof" von dem Wort „taub" ab. Im Vergleich zu unserem Auge, das sichtbares Licht mit Wellenlängen zwischen etwa 380 nm und 780 nm wahrnimmt, was nur einer Oktave entspricht, ist unser Ohr in der Lage, Frequenzen zwischen etwa 20 Hz und bis zu 20 kHz wahrzunehmen. Das entspricht einem Frequenzumfang von etwas mehr als 10 Oktaven. Man spricht hier auch vom Hörfrequenzbereich."
Im ersten Teil dieser Serie über geschaltete Spannungswandler haben wir uns ausführlich mit dem Buck-Convertertyp beschäftigt. Sein ideales Umsetzverhältnis M(D) = Vout/Vin ist gleich dem Tastverhältnis D = Ton/ (Ton+Toff) (Duty-Cycle). Weil D nur Werte zwischen 0 und 1 annehmen kann, ist die Ausgangsspannung Vout des Buck-Converters stets ein Bruchteil der Eingangsspannung Vin (Vout = M(D) · Vin, 0 < M(D) = D < 1).
Der PID-Regler ist gewissermaßen die hohe Schule der Regelungstechnik. Statt nur wie ein einfacher Regler einen Prozess mit einer einzigen Regelgröße nachzuregeln, kann ein PID-Regler die Vorzüge mehrerer Einzelregelungen in sich vereinigen und so genau auf die anfallenden Anforderungen eingestellt werden bzw. schnell auf Störungsgrößen reagieren. Wir stellen sein Arbeitsprinzip vor und zeigen anhand zahlreicher nachvollziehbarer Projekte auf, wie man eine PID-Regelung in Mikrocontroller-Umgebungen realisieren kann.
Unser neuer Bausatz MMind ist ein Spieleklassiker aus den 1970er-Jahren ‒ umgesetzt mit aktueller digitaler Elektronik ‒, der für herausfordernden Knobelspaß sorgt. Er verspricht nicht nur spannende Unterhaltung für 1 bis 2 Spieler, sondern ist mit seinen insgesamt 84 LEDs auch eine gute Lötübung, die für den fortgeschrittenen Löter kein Problem darstellt. Schaffen Sie es, in zehn Zügen die vom Mitspieler oder Mikrocontroller vorbestimmten Farben auf vier Positionen zu erraten?
