Betriebsverhalten

Wenn Sie ein frisch geliefertes Boxtronik-Gehäuse einschalten, erscheint im Display ein Menue zur Auswahl einiger einfach gehaltener Anwendungen, die sich mit ein paar Zutaten (z.B. RGB-LED, Temperatursensor, USB-Stick) auch umsetzen lassen.

Das zugrundeliegende Programm-Bundle (Firmware für Arduino Micro und für Nextion Touch-Display) dient als Ausgangspunkt zur Entwicklung weiterer Programme und steht zum Download bereit.

Im folgenden werden die aktuell in die Firmware eingebundenen Anwendungen näher beschrieben.

MP3-Datei abspielen
Bei dieser Mini-Anwendung lassen sich bis zu 12 MP3-Dateien aus dem Wurzelverzeichnis des zugeführten Datenträgers einzeln abspielen.

Während des Abspielens kann die Lautstärke verändert (Vol +, Vol -) und das Abspielen selbst gestoppt werden.

Auf die Ausarbeitung des Dialoge für „Setup“ (Start-Werte aus EEPROM des Arduino Micro lesen) wurde hier verzichtet.

Datenträger

Folgende Zuführungsmöglichkeiten für Datenträger mit MP3-Dateien gibt es auf der Gehäuserückseite:

  • USB: USB-A-Buchse
  • microSD: µSD-Kartenslot (ACHTUNG: Karten-Kontakte müssen nach oben zeigen)

Im Auslieferungszustand ist die von außen bedienbare USB-Buchse (X2) an das MP3-Modul gebunden. Durch Umstecken der Jumper auf JP4 (gemäß dort aufgedrucktem Diagramm) kann auch auf die interne USB-A-Buchse (X1) umgeschaltet werden.

Der verwendete Datenträger muss zuvor im Format FAT32 formatiert worden sein.

Dateinamen

Werden die MP3-Dateien ins Wurzelverzeichnis des Datenträgers kopiert, dann müssen sie im Namen nach folgendem Schema durchnummeriert werden: 0001*.mp3, 0002*.mp3 … 0012*.mp3 (* steht für eine beliebige Ziffernfolge).

Das MP3-Modul bietet auch die Möglichkeit, die Titel nach Playlists zu organisieren, indem sie auf unterschiedliche Ordner verteilt werden. Dann gelten andere Namensvorschriften (siehe Handbuch des MP3-Moduls).

Beispieldateien (ZIP) für MP3-Dateien im Wurzelverzeichnis: mp3_dateien_wurzel (erzeugt mit Hilfe von https://www.pediaphon.org/)

RGB-LED ansteuern
Mit dieser Mini-Anwendung lassen sich drei LEDs unabhängig voneinander ansteuern, vorzugsweise drei LEDs, die integriert in einer sog. RGB-LED vorliegen.

Die drei Schieberegler sollen es grundsätzlich erlauben, beliebige Farben darzustellen.

Auf die Ausarbeitung der Dialoge für „Setup“ (Parameter-Startwerte aus EEPROM des Arduino Micro), „Store“ (Datenspeicherung) und „Tune“ (Parameter-Werte einstellen) wurde hier verzichtet.

Zusätzlich benötigtes Material

  • RGB-LED (LuckyLight) LL-509RGBC2E-006
  • 2x Widerstand 75 Ω
  • 1x Widerstand 1500 Ω

Verdrahtung der LED

LED-Pin Länge (mm) Funktion Vorwiderstand JP1-Pin
1 25 Grüne Anode 75 Ω 29
2 26 Rote Anode 150 Ω 27
3 27 Kathode   8 oder 11 (GND)
4 26 Blaue Anode 75 Ω 21

Um die LED in Betrieb zu nehmen, müssen die LED-Pins über den entsprechenden Vorwiderstand an den richtigen JP1-Pin angeschlossen werden. Anhand der Länge der Pins der LED kann deren Funktion ermittelt werden. Die Pins befinden sich in der richtigen Reihenfolge, das heißt Pin 2 befindet sich zwischen Pin 1 und Pin 3.

Anschluss extern

Sie können die anzusprechenden JP1-Pins auch mittels Wire-Jumpers (female-female) auf die Stiftbuchse JP4 legen, die LED mit den Widerständen an einen 9-poligen D-SUB-Stecker löten (siehe Handbuch Carrier-Board: „Frei belegbare Schnittstellen“) und das Ganze dann von außen anschließen.

Temperatur messen und anzeigen
Bei dieser Mini-Anwendung werden bis zu zwei Temperatur-Werte über die Zeit dargestellt.

Die Y-Achse ist auf die Signalamplitude der Temperatursensoren (siehe unten) ausgerichtet: ~200 mV bei Raumtemperatur, 10 mV je °C.

Es sind folgende Anpassungen („Tune“) möglich:

  • Ausmaß der X-Achse (10 sec, 1 Minute, 10 Minuten, 1 Stunde)
  • Ausmaß der Y-Achse (20-30 °C, 0-60 °C)
  • Pin-Zuordnung für Kanal 1 (A0, A1, A2 und OFF)
  • Pin-Zuordnung für Kanal 2 (A0, A1, A2 und OFF)

Auf die Ausarbeitung der Dialoge für „Setup“ (Start-Werte aus EEPROM des Arduino Micro) und „Store“ (Datenspeicherung) wurde hier verzichtet.

Zusätzlich benötigtes Material

  • Temperatursensor LM35DZ (National Semiconductor)

Anschluss intern

Das Carrier-Board kann auf IC4 und IC5 mit jeweils einem der Temperatursensoren bestückt werden. Deren Signalausgänge liegen direkt auf A0 und A1 des Arduino Micro.

Anschluss extern

Sie können die anzusprechenden JP1-Pins (28 für A0, 26 für A1) auch mittels Wire-Jumpers (female-female) auf die Stiftbuchse JP4 legen, den oder die Temperatursensoren an einen 9-poligen D-SUB-Stecker löten (siehe Handbuch Carrier-Board: „Frei belegbare Schnittstellen“) und das Ganze dann von außen anschließen.

Menueführung, untere Leiste

Tune

Im Dialog „Tune“ können Parameter zur Auswahl angeboten werden, deren Wert im laufenden Betrieb geändert werden dürfen. Bei den oben beschriebenen Beispielanwendungen geht es zum Beispiel um folgende Parameter:

  • Equalizer beim Abspiel einer MP3-Datei (noch nicht realisiert)
  • Teilung der Zeitachse für die Temperaturaufzeichnung
  • Nr. des Pins, an den die zu schaltende LED anzuschließen ist (noch nicht realisiert)

Nach Auswahl eines der angebotenen Parameter erscheint ein Dialog zur Auswahl eines neuen Wertes oder zur Änderung des aktuellen Wertes (dann mit Bestätigung-Button).

Back

Durch Betätigung des entsprechenden Buttons wird die Anwendung beendet und werden wieder alle zur Verfügung stehenden Anwendungen zur Auswahl angeboten (Hauptmenue).

Setup

Im Dialog „Setup“ werden Parameter zur Auswahl angeboten, deren Wert 1. im laufenden Betrieb nicht geändert werden dürfen, oder für die 2. sinnvollerweise bestimmte Startwerte festzulegen sind.

  1. Der Betriebszustand muss so geändert werden, dass eine Änderung des Wertes gefahrlos geschehen kann. Beispielsweise sollten verfügbare Ausgänge erstmal auf LOW gesetzt werden, ehe der aktive Ausgang gewechselt werden kann.
  2. Der Setup- unterscheidet sich dann vom Tune-Dialog nur dadurch, dass der angepasste Wert am Ende in den Speicher geschrieben wird, anstatt ihn für den aktuellen Betrieb zu übernehmen.

Konfigurationstypen

Eine Werkskonfiguration (WK) repräsentiert weithin erprobte Werte für die Parameter mit konfigurierbaren Startwerten. Sie ist im allgemeinen als unveränderlich im jeweiligen Gerät abgespeichert.

Eine Anwenderkonfiguration (AK) repräsentiert diejenigen Werte für die Parameter mit konfigurierbaren Startwerten, die im Setup-Dialog – anfangs von der Werkskonfiguration ausgehend – den individuellen Bedürfnissen angepasst wurden.

Diese Startwerte ändern sich im allgemeinen während des Betriebes und bilden zusammen die Betriebskonfiguration (BK). Die Betriebskonfiguration geht mit dem Ausschalten wieder verloren bzw. startet nach dem Wiedereinschalten wieder mit der Anwenderkonfiguration.

Während die Betriebskonfiguration wenigstens teilweise ohne Einbuße des Überblicks über den laufenden Betrieb veränderbar sein muss, sollte die Anwenderkonfiguration nur dann editierbar sein, wenn der damit verbundene Verlust des Überblicks über den laufenden Betrieb gefahrlos möglich ist (meist dadurch, dass der Betrieb gestoppt wird).

Konfigurationsmanagement

  • SetUp: Anwenderkonfiguration bearbeiten
  • SetForward: Anwenderkonfiguration auf Betriebskonfiguration setzen
  • SetBack: Anwenderkonfiguration auf Werkskonfiguration setzen
  • TuneUp bzw. Tune: Betriebskonfiguration bearbeiten
  • TuneForward: –
  • TuneBack: Betriebskonfiguration auf Anwenderkonfiguration setzen
Menueführung, sonstige

Anzeigezeile, oben

Die Anzeigezeile kann insbesondere dazu benutzt werden, den Betriebszustand anzuzeigen.

Lang-Buttons

Grundsätzlich dienen die entsprechend beschrifteten Buttons dazu, im Rahmen der Anwendung zu einer anderen Anzeige zu wechseln. Zum Beispiel könnte bei der LED-Steuerung zwischen einer dimmbaren Farbe und mehreren expliziten Farben  gewechselt werden.

Scrollbalken, links

Der Scrollbalken kann anzeigen (bzw. eher andeuten), wieviele unterschiedliche Anzeigen im Rahmen der Anwendung zur Verfügung stehen.