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Einleitung

Was ist "Physical Computing"?

Der Begriff steht grob übersetzt für "Physisches Rechnen". In dieser Kapitelreihe werde ich zeigen, wie Eigenbau-Peripherie konzipiert und über General Purpose Input Output (GPIO) Pins angesteuert werden kann.
Habt ihr die Grundzprinzipien hinter Physical Computing verstanden, ist es nicht mehr allzu schwer, eure selbstgebauten Geräte oder Sensoren per Internet fernzusteuern und ihr könnt euer eigenes Internet Of Things aufbauen. Bindet ihr Maschinen aus der Produktion an das Internet der Dinge an, so wird in Deutschland schnell der Begriff Industrie 4.0 in den Raum geworfen. Nennt es wie ihr wollt, wer "Physical Computing" beherrscht, versteht die moderne Welt besser und kann an der Gestaltung der Zukunft mitwirken, anstelle auf dem Stand eines lediglich konsumierenden Schafes zu bleiben...

Hardware

Als Recheneinheiten setze ich bevorzugt den Raspberry Pi als Einplatinencomputer und den Arduino Uno als Mikrocontroller ein. Beide Systeme werden von einer großen Zahl Nutzern unterstützt, sowohl was die Bereitstellung von Software angeht, als auch bezüglich Hilfestellungen in unzähligen Foren, Blogs und Treffen in allen Teilen der Welt.
Neben den Recheneinheiten werde ich in den Kapiteln unterschiedlichste Hardware verwenden und zeigen, wie diese an die GPIOs anzuschließen und zu programmieren ist. Begonnen wird mit LEDs und Widerständen. Sensoren sind ein großes Themengebiet und beginnen mit einem Schalter, der im einfachsten Fall aus zwei Drähten besteht. Wie die schwachen Signale der GPIOs verstärkt werden können, ist nicht in einem Kapitel zu erklären - hier geht es unter anderem um Transistoren, Relais, H-Brücken, Operationsverstärker und so weiter...
Eine gute Grundausstattung erhält man mit verschiedenen Starter-Sets und was sonst noch so benötigt wird, steht in den betreffenden Kapiteln. Ich verwende gerne Altteile für meine Projekte wie zum Beispiel für meine CNC v0.6 oder meinen Plotter aus alten CD-Laufwerken. Defekte Drucker oder Scanner sind wahre Goldgruben für Motoren, Schalter oder optische Sensoren.

Mikrocontroller Starterkit
Abbildung 1:
Zerlegte Drucker sind Goldgruben für Teile.




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