Fachbeiträge

Endlich sind wir angekommen − beim Radioteil. Sie fragen sich vielleicht: Warum haben wir so lange gebraucht, um zu dem wichtigsten Teil der Restaurierung zu kommen? Nun, wir haben mit der Restaurierung bereits auf der ersten Seite des ersten Beitrags dieser Serie begonnen. Sie mögen damit nicht einverstanden sein, aber meines Erachtens umfasst die Restaurierung eines alten Radios eine breite Palette von Aufgaben und Phasen. Diese reichen von einem allgemeinen Verständnis der zugrundeliegenden Theorie des Geräts über das Auswechseln und Anpassen von Teilen bis hin zum Zusammenbau mit der dazugehörigen Gehäusereparatur, der Reinigung und dem Polieren.

Elektronenröhren wurden seinerzeit hauptsächlich zu Verstärkungszwecken im Nieder- und im Hochfrequenzbereich verwendet, ferner zur Erzeugung von Schwingungen der unterschiedlichsten Art, zur Gleichrichtung auch sehr hoher Wechselspannungen, zu Demodulationszwecken, zum Einsatz in elektronisch stabilisierten Netzteilen, zur Realisierung der ersten Bildröhrengeräte und nicht zuletzt in der Messtechnik. Im dritten Teil dieser Beitragsreihe werden einige spezielle Einsatzbeispiele vorgestellt und genauer erklärt.

Zahlreiche Mikrocontroller-Projekte haben als Frontend ein Display, von der LED-Matrix bis hin zum E-Ink-Display - klein, rund, groß, oder auch mit eigener Intelligenz an Bord. Wir bieten einen praktischen Überblick über Displayarten, Schnittstellen, Chipsätze, Libraries für die Programmierung und Sonderanwendungen.

Bunte und schön angelegte Gärten und Terrassen liegen nicht erst seit der Corona-Pandemie im Trend, und Gartencenter bzw. Gartenplaner werden regelrecht gestürmt. Die Gartenbeleuchtung hinkt diesem Trend ein wenig hinterher. Hier findet man häufig preisgünstige Solarleuchten, die oft ein Jahr nicht überstehen und dann wegen der defekten Akkus im Sondermüll landen. Oder man entdeckt Gartenleuchten, die zwar über eine Bluetooth-App steuerbar, aber nicht in Hausautomatisierungslösungen wie Homematic IP integrierbar sind. In diesem Leserwettbewerb-Beitrag von Dr. Peter Tschulik zeigen wir Ihnen, wie Sie eine individuelle Beleuchtung für Ihren Garten im Eigenbau realisieren und komfortabel über mediolas AIO Creator NEO für Homematic IP, Smartphone oder PC steuern und automatisieren können.

Energiesparen ist in aller Munde, und hinsichtlich Klimaschutz und Kosten wird dieses Thema immer wichtiger. Doch für den umsichtigen Umgang mit Ressourcen ist es notwendig, den eigenen Verbrauch zu kennen und zu überwachen. Da liegt es nahe, im Smart Home (oder auch in der Smart Wohnung) eine Art Vermittler- oder neudeutsch Broker-Software zu nutzen, die Unterstützung beispielsweise in Form von Automatisierungen und zusätzlich eine Visualisierung der ermittelten Daten anbietet. Die Herausforderung, Energie intelligent und möglichst automatisiert zu sparen, nutzen wir als Ausgangspunkt für den Vergleich solcher Software-Lösungen. Dabei bieten wir einen ersten Einblick in die zum Teil sehr umfangreiche Software, um abschätzen zu können, welches System für die eigenen Anforderungen am besten passt.

Der TYREinflate 2000 ist ein mobil einsetzbarer Helfer, wenn es darum geht, einen Reifen unterwegs aufzupumpen, Sportgeräte mit Luft zu befüllen oder Strom für den leeren Handyakku zu liefern. Eine integrierte Leuchte erleichtert die Arbeit oder kann als Notfall-Taschenlampe dienen. Vier Speicherplätze für Luftdruckwerte ermöglichen das exakte, automatische Füllen von z. B. Reifen mit automatischem Füllstopp. Der Akku des Geräts ermöglicht das Befüllen von bis zu neun Pkw-Reifen mit einer vollen Ladung. Wir baten zehn Leser um einen Test des handlichen und vielseitigen Geräts, hier ihr Fazit.

Eine Lupenleuchte gehört bei vielen Arbeiten wie selbstverständlich auf den Werkstatttisch. Diese Leuchten gibt es schon lange, aber die LED-Technik und stetige Detailverbesserungen machen sie heute zu einem wirklich ergonomischen Helfer: gleichmäßiges, die Konzentration förderndes und Details besser hervorhebendes weißes LED-Licht, kein Flackern, weitgehend verzerrungsfreie Optik und ausgereifte Mechanik sind die Hauptmerkmale einer solchen modernen Leuchte. All diese Kriterien erfüllt die ELV LED-Lupenleuchte. Wir haben acht Leser zum Test gebeten und waren, vor allem nach dem überaus positiven Feedback im ELVshop, auf deren kritisches Urteil gespannt.

Besonders seit der Corona-Pandemie ist die Überwachung der Luftqualität am Arbeitsplatz, in Schulklassen oder anderen gemeinschaftlich genutzten Räumen in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt. Eine erhöhte CO2-Konzentration bedeutet nicht nur „dicke Luft“, die zu Kopfschmerzen und abnehmender Konzentrationsfähigkeit führen kann, sondern lässt begrenzt Rückschlüsse hinsichtlich der Gefährdung durch Viren zu. Mit dem ELV-CO2 Applikationsmodul lässt sich dies auch in weit auseinanderliegenden bzw. weiter entfernten Innenräumen überwachen.

Ein wichtiger Anwendungsbereich der Künstlichen Intelligenz ist der Einsatz sogenannter autonomer Systeme. Der Begriff wird meist mit selbstfahrenden Autos, humanoiden Robotern oder Drohnen verbunden. Die zugrunde liegende Technik entwickelt sich rasant und eröffnet unzählige neue Möglichkeiten.

Der Mini-DDS-Signalgenerator MDS1 arbeitet nach dem DDS-Prinzip (Direct Digital Synthesis), bei dem ein Sinussignal auf digitale Weise generiert wird und dadurch sehr frequenzstabil ist. Neben einem Sinussignal erzeugt der MDS1 auch ein Rechtecksignal. Die Ausgangsfrequenz lässt sich im Bereich von 0,1 Hz bis 1 MHz in 0,1-Hz-Schritten einstellen, die maximale Signalamplitude beträgt 5 Vpp. Dank eines TFT-Farbdisplays, einem Drehinkrementalgeber (mit Taster) und zwei weiteren Tastern ist eine besonders einfache Bedienung des MDS1 möglich. Der MDS1 ist sowohl im Stand-alone-Betrieb, auf einem Breadboard als auch beispielsweise für das MEXB-System einsetzbar.

Im vorhergehenden Beitrag dieser Artikelserie haben wir festgestellt, dass das Radio auf allen AM-Bändern im Mittelwellenbereich (LW, MW und KW) empfängt, was einen wichtigen Fortschritt für unser Restaurierungsprojekt bedeutet. Aber ist das empfangene und elektronisch verarbeitete Signal auch so gut, wie es praktisch möglich wäre? Dafür muss sichergestellt werden, dass das Radio in der Lage ist, den gewünschten Sender auszuwählen und ihn dann so wiederzugeben, dass das Signal klar durchkommt. Das erreicht man mit der Abstimmung der Zwischenfrequenz (ZF). Das Ziel dieses Arbeitsschritts ist es, das bestmögliche Signal mit optimierter Empfindlichkeit und Selektivität zu erhalten.

Als der „NE555“ im Jahr 1972 bei Signetics das Licht der Welt erblickte, konnte niemand vorhersagen, welchen langen Weg durch die Welt der Elektronik dieser unscheinbare kleine Schaltkreis zurücklegen würde. Er ist bis heute der in der größten Stückzahl produzierte integrierte Schaltkreis der Welt. Ein Exkurs durch Geschichte, Technik und praktische Anwendung des achtbeinigen Universalisten.

Der letzte Teil dieser Beitragsreihe befasst sich mit dem Einsatz von Elektronenröhren in der Hochfrequenztechnik. Seinerzeit wurde gern auch von „Radioröhren“ gesprochen. Im Gegensatz beispielsweise zur Akustik, wo der menschliche Hörfrequenzbereich genau definiert ist, werden die Frequenzgrenzen der HF-Technik nicht immer ganz einheitlich benannt. Im Folgenden beschränken wir uns auf den Frequenzbereich von 30 kHz bis 300 MHz. In diesem Bereich wurde die HF-Technik bereits vor 100 Jahren für die Gesamtheit der Erzeugung und Fortleitung elektrischer Wechselströme und elektromagnetischer Felder verwendet, und zwar in den Anfangsjahren zunächst nur (!) mithilfe von Elektronenröhren.

Die ersten Messgeräte für elektrische Größen gab es schon vor über 200 Jahren. Seitdem hat sich die Technologie stetig weiterentwickelt. Vom analogen Messgerät für verschiedene elektrische und elektronische Parameter zur digitalen Variante mit manuell einstellbaren Bereichen bis hin zu Digital- Multimetern mit einer automatischen Ermittlung des Messbereichs. Die nächste Generation steht nun mit sogenannten smarten Multimetern an. Hier wird nicht nur der Bereich automatisch ermittelt, sondern auch der Typ der gemessenen Werte. Mit dem Enovalab SMART TrueRMS Digital-Multimeter MS0135 stellen wir ein günstiges Modell mit dieser Technologie vor.

Beim Bausatz ELV LoRaWAN® Energiezähler Sensor Schnittstelle ELV-LW-ESI handelt es sich um ein Schnittstellenmodul, das in Verbindung mit einem Funkmodul (im Bausatz enthalten) den Energieverbrauch direkt am Strom- oder Gaszähler erfasst und die ermittelten Daten via LoRaWAN® versendet. Die flexible Zählerablesung kann bequem und komfortabel für viele der gängigen Strom- und Gas-Verbrauchszähler realisiert werden. Dabei können verschiedene Sensoren zum Auslesen der Zähler zum Einsatz kommen, z. B. Stromzähler mit IEC- oder LED-Schnittstelle, Ferraris- oder Gaszähler. Die Sensoren sind separat erhältlich und so individuell für den Anwendungsfall anpassbar. Der Bausatz ELV-LW-ESI wird über eine USB-C-Buchse dauerversorgt und erfordert damit keinen Batteriewechsel.

Der ELV Smart Home ARR-Bausatz des Schaltaktors für Markenschalter − 2-fach powered by Homematic IP eignet sich für die Montage in einer Unterputzdose für Schalter verschiedener Marken. Einmal installiert schaltet der netzversorgte ELV-SH-BS2 bis zu zwei angeschlossene Verbraucher (z. B. Leuchten) über zwei unabhängige Kanäle ein und aus. Der Schaltaktor ermöglicht eine komfortable Steuerung der angeschlossenen Verbraucher über die Tasterwippen des Schalters. Dabei steuert die obere Wippe des Tasters Kanal 1 und die untere Wippe Kanal 2 (jeweils im Toggle- Betrieb). Alternativ ist beispielsweise eine komfortable Bedienung per Funk-Fernbedienung über die CCU3 oder die Homematic IP App möglich.

Energiesparen ist angesagter denn je. Dafür ist es notwendig, den eigenen Energieverbrauch zu kennen und die Werte im Blick zu behalten. Der Aufbau von Smart Homes (oder auch smarten Wohnungen) boomt und damit auch der Einsatz einer kleinen Smart Home Zentrale. Auf dem schnell wachsenden Markt der Haussteuerungen tummeln sich immer mehr Softwareprodukte, und es ist nicht leicht, sich zu entscheiden. Eine Hilfestellung will diese mehrteilige Artikelserie bieten: Nach dem Start im ELVjournal 3/2022 mit dem ioBroker ist nun die Software FHEM an der Reihe.

Die langlebige „Pronto” passt sich mit ihrer Optik und ihrer angenehmen Lichtausstrahlung an viele Umgebungen an. Sie ist einfach zu montieren und verfügt über einen integrierten Radar-Bewegungsmelder, der die Leuchtenoptik nicht stört. Somit eignet sie sich hervorragend für den Einsatz in Hauswirtschafts- und Feuchträumen, Garagen und vielem mehr.

Das praktische Universalboard für kleine Experientierschaltungen − neben einem frei nutzbaren Breadboard-Steckfeld enthält das EXSB-Mini zahlreiche oft benötigte Standardbauteile wie Potentiometer, Schalter, Taster, eine Spannungsaufbereitung für die gängigen Spannungen 5 V und 3,3 V, Messpunkte, Schutzschaltungen und vier verschiedene Spannungsversorgungsmöglichkeiten.

Das DDS-Breakout-Board DDS-BOB1 kann als Signalgenerator beispielsweise zur Erstellung oder Prüfung eines individuellen passiven Filters oder als Taktgeber für digitale Schaltungen genutzt werden. Mit dem kleinen Formfaktor kann die Platine, auf der ein spezieller DDS-Signalgenerator-IC verwendet wird, sowohl auf einem Breadboard zum Experimentieren als auch im Stand-alone-Betrieb verwendet werden. Alle für den Betrieb des DDS-Signalgenerator-ICs benötigen Leitungen sind auf Stiftleisten gelegt und ermöglichen so z. B. eine einfache Einbindung in eine Mikrocontrollerschaltung. Das DDS-BOB1 liefert zum einen das direkte Ausgangssignal vom DDS-IC, zum anderen zwei verstärkte Signale, bei dem eins von der Gleichspannung entkoppelt ist.

Was genau ist die Hochfrequenz-Abstimmung und warum müssen wir sie durchführen? Eigentlich brauchen wir diesen Schritt oft gar nicht unbedingt zu befolgen. Wir haben nämlich den wichtigsten Abgleich bereits im vorherigen Beitrag erklärt und durchgeführt, und zwar die Abstimmung der Zwischenfrequenz. Bei diesem Vorgang haben wir unser Radio so abgeglichen, dass es die beste Empfindlichkeit und Selektivität erreicht. Wir haben den ganzen Pfad von der Mischstufe bis zur Detektorsektion verfolgt, um das eingehende Antennensignal optimal zu verarbeiten. Und was ist davor? Nun, das ist genau das, was beim Hochfrequenz-Abgleich optimiert werden soll. Man kann diese Phase auch als „Hochfrequenz- und Oszillatorabgleich“ bezeichnen. Warum, das erklären wir in diesem Beitrag.

Sensoren im LoRaWAN® zeichnen sich vor allem durch die energiearme Übertragung von Daten über große Entfernungen aus. Mit dem ELV-Modulsystem für LoRaWAN® bieten wir neben dem Basismodul ELV-LW-Base die entsprechenden Applikationsmodule an, die als Sensorik dienen. Die Spannungsversorgung der Module kann direkt über die USB-CBuchse an der ELV-LW-Base erfolgen, aber auch über Powermodule wie das ELV-Buttoncell und das ELV-EnergyHarv. Für Letzteres ist das ELV Erweiterungsmodul Solaradapter 1 gedacht, das wir in diesem ELVjournal vorstellen. Dieses kann einfach auf das Energy-Harvesting-Modul aufgesteckt werden und ermöglicht damit eine autarke Spannungsversorgung der Module aus dem LoRaWAN®-Experimentiersystem.

Das Thema Energiesparen ist in aller Munde. Und dabei geht es nicht nur darum, Kosten zu sparen, sondern gleichzeitig auch darum, die Umwelt nachhaltig zu schonen. Die gute Nachricht: Mit intelligenten elektronischen Lösungen lassen sich diese Vorhaben recht einfach und preiswert angehen. Wir stellen sechs Elektronik-Rezepte vor, die für den Einsteiger bis zum Profi, Lösungswege zum Energiesparen aufzeigen.

In Experimentier- und Mikrocontrollerschaltungen kommt es nicht selten vor, dass Leistungselektronik wie z. B. Relais oder Leistungsendstufen benötigt werden. Da Steckboards (Breadboards) nicht für hohe Ströme ausgelegt sind, ist es ratsam, diese Leistungselektronik auf eine externe Prototypenplatine auszulagern. Mit der neuen MEXB-Prototypenplatine 1 MEXB-PP1 ermöglichen wir den Anschluss dieser Leistungselektronik. Der Bausatz kann in unserem Modularen Experimentierboard- System (MEXB) oder stand-alone genutzt werden.

Das Experimentierset Operationsverstärker besteht aus zahlreichen Bauteilen, die für grundlegende Experimente mit Operationsverstärkern verwendet werden können. Mit insgesamt 43 Prototypenadapter-Modulen, einem Breadboard, einem Steckkabelset und einem Ohrhörer können die in dem Sonderheft vorgestellten Schaltungen nachgebaut werden. Außer im Bundle aus Sonderheft und Experimentierset Operationsverstärker ist der Bausatz auch separat für eigene Versuche erhältlich.

Wärmepumpen sollen mehr und mehr die Wärmeversorgung mit fossilen Energieträgern ergänzen und sie schon mittelfristig ersetzen. Wir stellen die Technik vor, betrachten die Installationsmöglichkeiten, die Nutzung im Bestands- und Neubau und werfen einen Blick auf die Möglichkeiten der Hausautomation in diesem Bereich.

Nachdem der „Pico“ als erster Mikrocontroller der Raspberry Pi Foundation auf den Markt kam, konnte er sofort vom überragenden Erfolg der Raspberry-Pi-Reihe profitieren. Der günstige Preis und die gute Verfügbarkeit des Controller-Boards taten ihr Übriges. Im Gegensatz zu den klassischen Raspberry Pi Boards findet sich auf dem Pico kein Betriebssystem. Als reiner Controller benötigt der Chip immer ein eigenes Programm, um arbeiten zu können.

Ein praktischer Helfer für das smarte Zuhause ist der Bausatz Homematic IP Klingelsignalerkennung HmIP-DSD-PCB aus dem ELVjournal 1/2020. Mit ihm kann man herkömmliche Türgongs nachrüsten und in das Homematic IP System integrieren. Neben der mittlerweile erfolgten Integration in die Homematic IP App bieten wir nun auch eine 3D-Druckdatei für ein Gehäuse als Download an. Mit dem Gehäuse lässt sich die Platine nicht nur funktionell, sondern auch optisch gut in bestehende Türklingeln einbinden.

Energiesparen ist das Gebot der Stunde, und dafür ist es notwendig, den eigenen Verbrauch zu kennen und die Werte im Blick zu behalten. Der Aufbau von Smart Homes (oder smarten Wohnungen) boomt und damit auch der Einsatz von Haussteuerungszentralen. Auf dem großen Markt der Broker-Systeme tummeln sich immer mehr Softwareprodukte, und es ist nicht leicht, sich zu entscheiden. Eine Hilfestellung will diese mehrteilige Artikelserie bieten: Nach dem Start im ELVjournal 3/2022 mit dem ioBroker [1] und dem Teil 2 FHEM [2] in der Ausgabe 4/2022 ist nun die Software openHAB an der Reihe.

Inspiriert vom Beitrag „Hallo, Datenschutz!“ im ELVjournal 2/2021 verfolgt das Projekt unseres Lesers Dr. Peter Tschulik aus Wien das Ziel, auf Basis des Entwicklungsboards „vicCONTROL go stamp“ eine kompakte Steuerung aufzubauen, die bis zu 254 unterschiedliche Sprachbefehle versteht und ebenso viele Homematic Aktionen auslösen kann. Sie ist zudem so kompakt, dass man sie in einen Bluetooth- Lautsprecher einbauen kann. Die Bedienung über einige wenige Taster soll dabei alle Möglichkeiten des „vicCONTROL go stamp“ ausschöpfen.

Eine hohe CO2-Konzentration beeinträchtigt die Konzentrationsfähigkeit und das Leistungsvermögen. Das handliche CO2-Messgerät technoline WL1030 eignet sich zum Überwachen der Luftqualität von Räumen, in denen sich Personen aufhalten, wie z. B. Wohnungen, Hobbyräume, Partykeller, Schulräume/Klassenzimmer, Hörsäle, Kindergärten, Krankenhäuser, Büros, Produktionshallen sowie öffentliche Einrichtungen aller Art. Dank praktischer Ampel-Funktion mit Lüftungsempfehlungen kann eine schnelle Bewertung und Interpretation der aktuellen CO2-Messwerte erfolgen. Das große LC-Display mit eindeutigen Symbolen und Farbanzeigen ist weithin ablesbar, wodurch das Gerät auch für große Räume geeignet ist.

Eine Kombination aus einem handelsüblichen Steckboard und gebräuchlichen Bedien- und Anschlusselementen machen dieses Bausatzprojekt zu einem wertvollen Helfer, wenn es darum geht, kleine Schaltungen ohne Lötarbeiten aufzubauen und damit zu experimentieren. Denn so können Veränderungen in Schaltungen viel schneller und einfacher vorgenommen werden als in einem Lötaufbau.

Der ELV LoRaWAN® GPS Tracker 1 ist das zweite GNSS-basierte Produkt im ELV LoRaWAN®-Portfolio. Anders als bei dem ELV-Track aus unserem Modulsystem handelt es sich bei dem ELV-LW-GPS1 um ein optimiertes Design ohne Modulcharakter. Der GPS-Tracker nutzt ein GNSS-Modul zur Positionsbestimmung - die entsprechenden Daten werden über das LoRaWAN®-Netzwerk versendet. Ein integrierter Beschleunigungssensor wird verwendet, um Bewegung oder Stillstand als Trigger für eine Positionsbestimmung zu nutzen. Weiterhin ist ein Kontaktinterface verbaut, das über eine externe Auslösung ebenfalls eine Ermittlung der aktuellen Position anstoßen kann. Versorgt werden kann das Gerät in einem weiten Spannungsbereich von 5-40 V. Dank der Kompaktheit, des weiten Eingangsspannungsbereiches und der verschiedenen Modi zur Positionsbestimmung lässt sich der Tracker in vielen Anwendungen einsetzen.

Für Experimente mit unserem ELV-Modulsystem für LoRaWAN® haben wir bereits eine große Anzahl an Applikations-, Power- und Erweiterungsmodulen. Zusammen mit der Experimentierplattform ELV-LW-Base können diese für eine Vielzahl von Anwendungen mit der stromsparenden Funk- und Netzwerktechnologie LoRaWAN® genutzt werden. Dieses System wird nun mit einer Lochrasterplatine im Modulformat für eigene Experimente und Schaltungen ergänzt. Das ELV Erweiterungsmodul Prototypenplatine 1 kann wie alle anderen Module im „Huckepack“-Verfahren mit den Systemmodulen aufeinander gesteckt und mit eigenen Sensoren und Elektronik versehen werden.

Die größte Befriedigung bei der Restaurierung eines Radios ist es, am Ende ein schönes altes Gerät zu erhalten, das so aussieht und funktioniert, wie es ursprünglich konzipiert wurde. Doch es gibt heute immer weniger Radiosender, die man mit diesen Geräten empfangen kann. Waren früher Sender auf Kurz- und Mittelwelle noch an der Tagesordnung, nimmt die Auswahl an Stationen in diesen Bereichen immer weiter ab. Daher gehen wir in diesem Beitrag mit dem UKWBereich den wahrscheinlich wichtigsten Teil eines Röhrenradios an.

Sie wollen feststellen, ob jemand etwas in den weiter entfernten Briefkasten eingeworfen hat, die Mülltonnen bewegt oder geleert bzw. Türen oder Fenster im Schrebergartenhäuschen geöffnet wurden? Dann eignet sich das neue ELV Applikationsmodul Beschleunigung ELV-AM-ACC aus dem ELV-Modulsystem für LoRaWAN® bestens für diese Aufgaben. Mit der hohen Reichweite ergänzt die Funk- und Netzwerktechnologie LoRaWAN® das Smart Home, indem es auch Daten von Sensoren im Außenbereich erfassen kann, diese an das eigene System übermittelt und damit zur Auswertung bereitstellt.