cheepit: sparrow

Was ist Cheepit?
Das Projekt "Cheepit" hat es sich zur Aufgabe gemacht Dienste zu entwickeln und bereitzustellen, die eine Programmierung handelsüblicher AVR Mikrocontroller per Smartphone oder Tablet ermöglichen. Diese Dienste sind als Webapplikationen realisiert und lassen sich in jede beliebige Webseite integrieren. Als Programmierschnittstelle wird der Kopfhöreranschluss des jeweiligen Endgerätes verwendet.

Was hat es mit dem Sparrow auf sich?
Mit dem „Sparrow“ existiert der Entwurf eines handlichen Programmierinterface das zusätzlich als Experimentier- und Lernplattform verwendet werden kann. Die Programmierung per Audioschnittstelle unter der Verwendung einfacher HTML5 Audiotags offenbaren die große Stärke dieses Systems. Unabhängig vom Wissensstand des Nutzers lassen sich fertige Apps, dokumentierte Beispielanwendungen oder selbst entwickelte Programme direkt per Klick auf der Webseite in den Mikrocontroller übertragen.

Was wird geliefert?
Mit der SMD-bestückten Platine und den mitgelieferten Bauteilen ist alles ganz einfach. Löte das Batteriefach, die Audiobuchse, die IC-Fassung und die Steckverbinder ein, setze den Mikrocontroller in die Fassung und beginne mit den ersten Experimenten. Zum Lieferumfang gehören außerdem:
1 Audiokabel, 2LEDs, 1 Widerstand 1kohm, 1 Kondensator, 1 Piezo-Lautsprecher, 1 Fototransistor

Interaktives Lernpaket
Mit dem Sparrow soll ein interaktives Lernpaket auf Basis das ATtiny13a entstehen: „Der einfache Einstieg in die Mikrocontroller-Programmierung per Smartphone oder Tablet“
Die Entwicklung findet im Browser statt, Compiler und Entwicklungswerkzeuge sind eingebettet in das digitale Handbuch. Auf der Projektseite findest Du einen interaktiven Programmierkurs und die zugehörigen Beispiele zum direkten Download in den Mikrocontroller. Die Programmierung läuft über den Kopfhöreranschluss an deinem mobilen Endgerät oder PC.

Online-Kurs auch für Einsteiger geeignet
Lerneinheiten erarbeiten und Programme testen: Anklicken, Übertragen, Ausprobieren, alles von einer Stelle direkt aus dem Online-Kurs heraus. Damit der Start in die Programmierung gelingt steht mit EASYASM eine Sammlung einfacher Deklarationen, Funktionen und Makros bereit. Und damit werden die ersten Schritte ganz einfach. So werden die Grundlagen der Programmierung erarbeitet, bis hin zum eigenen Assembler-Programm.

Praktische Anwendungen und Grundlagen der Mikrocontroller- und Elektrotechnik
Ausgänge steuern, Eingänge abfragen, Messungen an analogen Eingängen, Verwendung von Sensoren, alles kann schnell und einfach auf der Platine zusammengesteckt und getestet werden. Die passenden Beispiele liegen vorbereitet auf der Projektseite.

Vorbereitete Projekte und Anwendungen
Blinklicht
Ampelsteuerung
Zeitschaltuhr

Dämmerungsschalter
Berührungssensor
Erschütterungssensor
Raum-Alarmanlage

Akustische Signalausgabe
Würfel und Zahlengenerator
Lottozahlengenerator

Stromleitungsfinder
Das akustische Voltmeter
Sonnenbrandwarner

… und vieles mehr.

„Cheepit“ wurde vor ca. zwei Jahren als Communityprojekt von den Machern und ambitionierten Lesern von „Das Elektroniklabor“ und „tiny.systems“ ins Leben gerufen. Die Fragestellungen und Grundziele haben sich seither nicht verändert.

Wie schaffen wir einen möglichst einfachen Zugang zu den Hobbies Mikrocontrollertechnik und Elektronik? Wie können wir die Einstiegshürden minimieren? Was muss die Grundlage sein, um ein Makerprojekt auch als absoluter Anfänger nachbauen zu können? Wie muss eine Lernplattform aussehen, die echte Grundlagen vermittelt? Wie bringen wir die verschiedenen Anwendergruppen bestehend aus Profis, Fortgeschrittene und Anfänger bzw. Anbieter von Content und Konsumenten zusammen?

Cheepit soll ein grundlegendes Problem beim Einstieg in die Mikrocontrollerprogrammierung lösen. „Wie programmiere ich einen handelsüblichen Mikrocontroller mit den Geräten und Mitteln die mir überall zur Verfügung stehen?

Wir schließen niemanden aus auch bei der Zielgruppe nicht
Auch ohne Zugang zu einem Sparrow kann jeder mit nur 4 Transistoren, 6 Widerständen und einem Kondensator die Ersatzschaltung für das Programmierinterface nachbauen.
Durch die Verwendung herausnehmbarer AVR Mikrocontroller wächst man im gesamten Lernprozess nicht aus dem System heraus. Zudem erübrigt sich ein ständiger Nachkauf des DevBoards für das neue Projekt.
Für den Maker bietet Cheepit mehrere Dienste an den eigenen Code zu teilen. APP-Download oder detaillierter Quellcode mit Compilerfunktion sind möglich.

Smartphones und Tablets beginnen traditionelle PCs zu ersetzen. Dieser Prozess hat längst begonnen und wird sich im privaten Bereich noch beschleunigen. Auch in den Kinderzimmern der nächsten Generation sind mobile Geräte längst angekommen. Doch nicht jeder Haushalt besitzt heute noch neben den ganzen Consumer- und Unterhaltungsgeräten einen vollwertigen Rechner oder Laptop.

Ist das ein Problem? Wir denken ja.
Wir leben in einer hochtechnisierten Welt in der wir unseren Kindern (die Informatiker und Elektroingenieure von morgen) die Chance verwehren die Technologie zu verstehen, die sie umgibt.

Die Geräte sind vorhanden
Sind diese für die Entwicklung und Umsetzung eigener Ideen oder zum Nachbau elektronischer Experimente geeignet? Versucht mal eine App auf einem Smartphone zu entwickeln. Im Bereich der Mikrocontrollertechnik liegt das Problem in den geschlossenen und nennen wir es „bastelunfreundlichen“ Systemen. Schnittstellen sind teils vorhanden aber nicht einheitlich zugänglich. Schon gar nicht aus der Sandbox des Browsers heraus.

Braucht die Welt noch ein DevBoard?
Dieser Frage müssen wir uns natürlich stellen. Es gibt bereits einige Plattformen die es sich zum Ziel gesetzt haben sowohl die Programmierung als auch die Elektro- und Mikrocontrollertechnik besonders einfach zu vermitteln. Und obwohl der Sparrow eine Experimentierschaltung mitbringt geht es doch in erster Linie um die Programmierung gut dokumentierter Controller, die es an jeder Ecke zu kaufen gibt. Um Wissen zu vermitteln braucht es kein DevBoard das die Spezifikation und Leistungsdaten eines älteren PCs erfüllt. Grundlagen der Mess-, Steuer- und Regeltechnik funktionieren auch auf 8Bit Architekturen.

So ein kleiner Controller
Wir haben uns ganz bewusst für den ATtiny13a entschieden. Mit seiner überschaubaren Spezifikation haben auch Einsteiger die Chance das System mit seinen einzelnen Komponenten zu verstehen. Fortgeschrittene werden mit diesem System wieder zu ressourcenschonender Entwicklung motiviert.

Auf der Softwareseite führen wir dieses Konzept für den Programmierkurs konsequent fort. Mikrocontroller verstehen heißt hardwarenah programmieren. Eine weitere Abstraktionsebene zur leichteren Programmierung entfernt uns von diesem Ziel und bringt uns nur noch weiter von der Hardware weg.

Wir haben uns für das Projekt „Cheepit“ mehrere Etappenziele vorgenommen. Einige Meilensteine wurden bereits erreicht. Jetzt sind wir auf eure finanzielle Unterstützung angewiesen.

Alpha-Phase abgeschlossen
Die Machbarkeit des Systems ist bewiesen. 2015 wurde eine kleine Anzahl an Boards (erster Sparrow Entwurf) produziert und durch die Community getestet. Viele Anwendungen sind seither entstanden. Doch viel wichtiger, der Hardwareentwurf hat sich seitdem weiterentwickelt.

Sponsor für die neue Hardware gefunden
Der Franzis Verlag unterstützt das Projekt mit einer Kleinserie von 500Stück. Die Hardware liegt bereits auf dem Tisch.

Was passiert bei 3000 Euro
Unser kleiner Testserver lässt nur eine geringe Anzahl an Benutzern zu. Bei Erreichen dieser Summe können wir endlich die Server finanzieren die für den Betrieb des Systems notwendig sind. Mit diesem Meilenstein schließen wir auch die Entwicklung des interaktiven Onlinekurses ab. Hier sehen wir das Projekt bereits als Erfolg an. Mit eurer Unterstützung können wir das Produkt bestehend aus Onlinedienst und Hardware an euch ausliefern.

Was passiert bei 5000 Euro
Neben dem Assembler haben wir mit verschiedenen Compilern für den Sparrow experimentiert (C/C++, Luna und Bascom). Diese befinden sich jedoch alle in einem frühen Entwicklungsstadium. Mit dem mehr an Unterstützung können wir die Integration dieser Compiler vorantreiben. Wir lassen euch entscheiden welcher der Nächste sein wird. Zur Auswahl stehen der AVRGCC, der LunaAVR und der BASCOM Compiler.

Was passiert bei mehr als 5000 Euro
Wow. Damit zeigt ihr uns, dass unser System das Potential zu mehr als einem Produkt hat. Mit diesem Betrag würden wir ein weiteres Mitglied der“ Cheepit-Familie“ auf den Weg bringen. Mit dem „Hawk“ existiert die Vision einer Experimentierplattform die mit einem größeren Controller und einem Display daher kommt. Auf der Seite der Software würden wir gerne noch einen Rückkanal (Mikrofoneingang) entwickeln.