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chrhartz

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1

Dienstag, 29. Oktober 2019, 20:27

10" Plotter im Eigenbau

Hallo zusammen,

ich möchte euch meinen 10 Zoll Plotter im Eigenbau vorstellen.

Zuerst einmal, wie kam ich auf die Idee? Für mich war der Raspberry Pi bis dahin eine Spielerei für Schüler und Menschen,
die erste eigene Programme entwickeln und sich in die Technik einarbeiten wollten. Die ganze Maker-Szene habe ich nur
am Rande wahrgenommen. Als professioneller Hardware-Entwickler fühlte ich mich auf einem ganz anderen Niveau und
fand den ganzen Hype um Einplatinencomputer eher albern.

Woher kam der so plötzlich? 25 Jahre lang gab es gefühlt keine neuen Hobbyelektroniker mehr, Elektronikzeitschriften wie
Elo sind gestorben und nur die Elektor konnte sich halten. Die ELV hatte sich schon lange als Katalogdistributor für Schrott
aus China verkauft und nur noch nebenher eigene Entwicklungen gebracht.

Ich verstehe es nicht wirklich aber mit einem Schlag wurde Elektronik und Software wieder populär und die Menschen fingen an,
sich damit zu beschäftigen. 2016 wurde dann OpenPlotter vorgestellt, das war mein erster Kontakt zum Raspberry Pi. Ach, ein
Einplatinencomputer, der Seekarten darstellen kann? Und Gehäuse, Display usw. kann man auch einfach so kaufen? Das musste
her!

Nun ist mein Heimatrevier der Chiemsee. Eine Seekarte ist da nicht wirklich notwendig. Mit Hund und Boot unternehme ich aber
jedes Jahr Reisen, bisher an die Nordsee, die südliche Ostsee, Rügen und Schweden. Da ist ein Kartenplotter sehr hilfreich. Auch
AIS wird als Hilfsmittel gerne eingesetzt.

Ich habe mir dann eine eigene Platine zum Aufstecken entworfen, mit GPS, Stromversorgung und einigen Sensoren.

https://share-your-photo.com/a828c485d3

Klar war aber, dass dieser Plotter eigentlich zu klein und mit den Steckern und den üblichen Gehäusen niemals dicht zu
bekommen ist. Ich habe das kleine Gerät aber sehr erfolgreich mit AvNav in den Boddengewässern und rund Rügen eingesetzt.
Auch von Peenemünde über Rügen, Bornholm nach Schweden haben wir gefunden.

Der Sommer 2018 hat aber die Grenzen aufgezeigt. Das Thema war die Sonne. Hatte das 7" Display bis dahin gute Dienste
geleistet, kam es bei Sonne an die Grenzen. Nach der Saison hatte ich dann immer wieder mal nach hellen Displays auf
Alibaba, dem chinesischen Pendant zu Amazon, Ausschau gehalten.

Weiter im nächsten Teil!
Neptun 20, Segelnummer 950, Honda 5BFU, Liegeplatz Bernau/Chiemsee

schwattwitt

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2

Dienstag, 29. Oktober 2019, 21:00

Hut ab!
Ich habe Elektronik schon in den 80ern nicht verstanden als gefühlt jeder zweite Mitschüler seine Freizeit mit dem Lötkolben in der Hand verbrachte und Lichtorgelmodule in Teedosen baute…
Um so mehr finde ich es klasse wenn sich heute noch Leute damit befassen und praktische Dinge produzieren. Manchmal denke ich heute gibt es nur noch Software.
Ich für mein Teil bin zu sehr "Mechaniker" um da durchzusteigen…
Viel Erfolg weiterhin!

chrhartz

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3

Dienstag, 29. Oktober 2019, 21:18

Zweiter Teil

Bei Alibaba hatte ich ein Display mit 1000 und mehr nits oder cd/m², gefunden. 40poliger Stecker mit LVDS-Signalen.
Aha, also habe ich mich erstmal in der Richtung schlau gemacht. Von Texas-Instruments gab es einen Chipsatz mit
HDMI-Dekoder und LVDS-Interface. In Absprache mit dem Anbieter habe ich dann das erste Display, noch ohne
verklebtes Touch-Panel bestellt.

Das kam leider defekt an. Merke, LCD-Displays taugen nicht als Sitzkissen. Die Ersatzlieferung kam dann über einen Monat
später. Ich hatte aber auch den Touch und das LCD verklebt haben wollen. Hier gab es erste Erkenntnisse, wie in China
gearbeitet wird. Der Verkäufer hat mitnichten ein Lager, aber kennt Leute, die können Zusatzleistungen anbieten, dafür
kennen sie Leute, die machen das dann und irgendwann geht die Ware über etliche Hände dann zu uns.

Hat man das einmal verstanden, kann man auch LCDs in China bestellen und das sogar problemlos. Es dauert aber und
die Vorgänge sind für uns Deutsche nicht nachvollziehbar und wirklich nervig. Aber es klappt und darauf kommt es an.

In der Zwischenzeit habe ich eine Elektronik entworfen, die das Display ansteuern kann. Die erste Version war dann auch
ein schöner Reinfall, weil ich mich auf eine Application Note von TI verlassen habe. Auf meine Hilferufe hin meinte TI, dass
die AN nur symbolisch gemeint war, man müsste die auf die jeweilige Applikation anpassen. Na, schönen Dank,
das habe ich mit Fädeldrähten unter dem Mikroskop und einer zweiten Platinen-Version dann realisiert.

Meine Idee war ja ein völlig wasserdichter Plotter auf Basis eines CM3L Modules von der Raspberry Foundation. Das CM3L
Modul ist ein vollständiger Rasperry aber ohne Buchsen, Stromversorgung usw. Es gibt zwei Mögilchkeiten, entweder man
macht eine Platine für den originalen Raspberry und akzeptiert die Einschränkungen bezüglich Gehäuse, Display und Buchsen
oder man verwendet das CM3L Modul für eigene Entwicklungen.

Letzteres habe ich dann getan. Eine Platine für das CM3L Modul mit allen Erweiterungen, wie ich sie mir vorstelle. Also
Stromversorgung an 12 V, Batteriepufferung, Echtzeituhr und vieles mehr. Die nautischen Schnittstellen habe ich ganz bewusst
außen vor gelassen. NMEA 0183 und 2k sind eine zusätzliche Platine, so bleibt die Basis flexibel.

Über die Saison habe ich die Einzelteile immer weiter optimiert. Das Gehäusematerial "Renshape" ist gefunden, die Frontscheibe
ist 0.8 mm Acryl mit spezieller kratzfester Oberfläche und selbstverständlich entspiegelt, die Klebefolie stammt von 3M, deren
Marktführerschaft ist nicht unverdient, so ist alles problemlos strahlwasserfest, wenn nicht besser!

Mir ist vollkommen klar, dass nur wenige die Platinen selber bestücken und löten können. Ich selber nutze die Dampfphasen-
Lötanlage vom Maker-Space. Ich gebe aber sämtliche Daten frei. Und ich habe auch Platinen und Bauteile über, falls Interesse
besteht. Interessierte können gerne Kurse im Maker-Space Garching besuchen. Dort zeige ich euch den Umgang mit den
Maschinen und nehme euch definitiv die Scheu vor moderner Elektronik!

Mein 10" Display wird auch auf der Boot 2020 im Rahmen von Norbert-Walters Stand-Initiative gezeigt werden.

Grüße aus München,
Christian

PS: Das Bild von vorn wurde übrigens mit 196 oder gesamt 50 Watt LEDs in meiner 60x60x60 Fotobox aufgenommen.
Das zeigt ganz lässig den Eindruck bei voller Sonneneinstrahlung. Sonnenlicht ist ab 1000 nits nicht mehr ein Problem...
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4

Dienstag, 29. Oktober 2019, 21:30

Hallo zusammen,

ich kenne Christians Hardware und konnte im Sommer das System mal live testen als ich auf dem Rückweg meines Urlaubs einen Stopp in München eingelegt hatte. Es ist beeindruckend mit welcher Akribie und Kompromisslosigkeit er das Projekt voranbringt. Christian hat unglaublich viel Erfahrung in Hardwaredingen und kennt sich bestens mit allen möglichen Fertigungsverfahren aus. Er ist ein richtiges Multitalent. Der Maker Shop in München ist der absolute Hit. Davon kann man nur träumen. Christian hat sich die Zeit genommen und wir haben uns zusammen den Maker Shop angesehen. Es ist echt unglaublich was da möglich ist. Das Eldorado für Maker schlechthin. Ich glaube ich muss nach München umziehen.

Mein Ansatz mit dem käuflichen Android Radio geht in eine etwas andere Richtung, möchte aber im Grunde genommen das Gleiche erreichen. Da man bei fixen Produkten kaum Änderungsmöglichkeiten hat, muss man allerdings gewisse Kompromisse in Kauf nehmen. Ich finde es gut, dass wir beide Lösungsansätze vorstellen können. Dann kann jeder selbst entscheiden was möglich ist. Ich bin schon ganz gespannt auf die Messe. Hoffentlich klappt das.

Norbert

5

Dienstag, 29. Oktober 2019, 21:34

Hallo Christian !

Erst mal großer Beifall ! Und Grüße vom Greifswalder Bodden nach Bayern !
Deine Ausführungen habe ich regelrecht verschlungen. Leider ist das nicht mein Fach, aber ich finde Deine Idee sowas umzusetzen vorsichtig vormuliert fantastisch!

Das endlich mal einer, der auch was davon versteht , hier seine Vorgehensweise darlegt, toll! Das mit dem Lerneffekt in Punkto China kann nur dazu führen weitere Möglichkeiten zu öffnen.

Ich bin eher einer der Ideen entwickelt, dann aber immer wieder mal feststellen muss das ich an einen Punkt komme wo es nicht weiter geht.

Bleib dran ,auch da dran, uns hier an Deinen Projekten teilhaben zu lassen.

Danke und Gruß !

Ronald
Es kommt nicht darauf an, dem Leben mehr Jahre zu geben, sondern den Jahren mehr Leben zu geben.
Alexis Carrel

Klaus13

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6

Dienstag, 29. Oktober 2019, 21:50

Moin Christian,

ich habe selten so einen spannenden Beitrag gelesen. Da baut eine Profi seinen eigenen Plotter! Wow! Ich gehöre zu der Generation (Bj. 1957) die als Schüler verbissen versucht hat, die Schaltungen von FlipFlops, Lichtorgeln, einfachen Endverstärkern, Funksteueranlagen für Modellflugzeuge (Tip-Tip) usw. zu verstehen und die nachzubauen versucht hat. Meine beruflicher Werdegang führte dann aber in andere Richtungen. Aber auch heute fasziniert mit das Thema noch und so habe ich z.Zt. einen Arduino zum "spielen" in Arbeit. :D
Wenn dann so ein Profi wie Du in Erscheinung tritt, der auf der Hardwareebene alles machen kann, nötigt mir das Respekt ab. Naturgemäß kann ich dein Projekt nicht bewerten, aber bewundern darf ich es. :D

Gruß Klaus
who fails to plan plans to fail

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chrhartz

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7

Dienstag, 29. Oktober 2019, 22:20

Moin Christian,

ich habe selten so einen spannenden Beitrag gelesen. Da baut eine Profi seinen eigenen Plotter! Wow! Ich gehöre zu der Generation (Bj. 1957) die als Schüler verbissen versucht hat, die Schaltungen von FlipFlops, Lichtorgeln, einfachen Endverstärkern, Funksteueranlagen für Modellflugzeuge (Tip-Tip) usw. zu verstehen und die nachzubauen versucht hat. Meine beruflicher Werdegang führte dann aber in andere Richtungen. Aber auch heute fasziniert mit das Thema noch und so habe ich z.Zt. einen Arduino zum "spielen" in Arbeit. :D
Wenn dann so ein Profi wie Du in Erscheinung tritt, der auf der Hardwareebene alles machen kann, nötigt mir das Respekt ab. Naturgemäß kann ich dein Projekt nicht bewerten, aber bewundern darf ich es. :D

Gruß Klaus


Vielen Dank Klaus!

Wir haben 2016 in Freest geslippt und danach ausgekrant, die Bootswerft dort ist legendär!
Ich mag die Bodden und die Menschen sehr, auch wenn ich die Bodden eher für Motorboote und Fischfang empfehlen würde.

Aber wir haben ja alle den Hilfsmotor und eine Zeit dort ist wirklich empfehlenswert. Hafengebühren Ribnitz: 4,50 EUR. @6m
Trailer und Auto kostenlos. Ich fragte nach fünf Wochen - "was genau haben sie an kostenlos nicht verstanden?"

Das ist eine wirklich schöne Einstellung und ein toller Kontrast zu den üppigen und teilweise fassungslosen Gebühren,
z.B. in Italien oder Kroatien. Aber Tunnelgebühren, Autobahngebühren, Kran und Benutzungsgebühren haben mich
bisher davon abhalten lassen. Dann bin ich doch gerne Lokalpatriot und gehe an die Nordsee, Ostsee, Müritz oder nach
Polen in die Masuren,was ich seit langem gerne realisieren möchte.

Grüße,
Christian
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chrhartz

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8

Dienstag, 29. Oktober 2019, 23:15

Ich bringe noch einmal einen Nachtrag wegen Nachfragen, also die Displayscheibe stammt
von der Firma ttv in Geretsried nahe München. Die Scheibe ist aus Acryl und gegossen und
nicht extrudiert. Die kratzfeste Beschichtung hält sogar Schmirgelpapier stand:

www.go-ttv.de

Ich setze deren härteste Scheibe ein: ANTIFLEX-AR3-AR5/2h
Was nutzt ein gutes und helles Display, wenn die Abdeckschbeibe Mist ist?

Nimm einfach einen Kieselstein und ziehe ihn einmal quer über den Plotter.
Bei mir erntest Du Schulterzucken - das ist meiner Scheibe völlig egal.

Probier das mal bei einem 2000 EUR Plotter Deiner Wahl.

Prost!
Christian
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Homberger

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9

Mittwoch, 30. Oktober 2019, 09:18

Hallo Christian,

tolles Projekt. Bei der Realisierung der Schnittstellen zu NMEA0183 und NMEA2000 unterstütze ich gern. Mein Favorit währe ein Modul auf ESP 32 Basis, das die Daten aufbereitet an den Plotter weitergibt.

Ich werde meine Projekte auch auf dem Stand vorstellen. Dann sehen wir uns ja ggf. Auf der Boot.

Viele Grüße
Andreas
------------
Seatalk Autopilot Fernbedienung und NMEA2000 WiFi Gateway auf GitHub (Link)

Schoner

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10

Mittwoch, 30. Oktober 2019, 09:19

Ich kann deine Arbeit und Entwicklung nur in Ansätzen beurteilen. Aber das Ergebnis beeindruckt mich!
Gruß



Volker

schoner-crazy.de

chrhartz

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11

Freitag, 22. November 2019, 19:42

Hallo zusammen,

schon bei meinem 7" Raspberry-Plotter habe ich gerne die Fernbedienung verwendet. Klasse Sache wenn man
Einhand unterwegs ist und mal eben die Karte ein wenig verschieben oder die Vergrößerung ändern möchte.

Bisher habe ich diese Fernbedienung verwendet:
https://www.amazon.de/DIGIFLEX-Computer-…4434083&sr=8-10

Bei meinem 10" Plotter habe ich deshalb gleich einen Infrarotempfänger vorgesehen. Die Tasten sollten möglichst
groß werden und den Tasten am Gerät entsprechen. Außerdem sollte das Gehäuse robust werden. Die Tage habe
ich die Bauteile und das Gehäuse herausgesucht und einen ersten Entwurf gemacht.

Das Gehäuse ist jetzt nicht das schönste aber es erfüllt die Anforderungen und ist mit 1,40 EUR sehr günstig.
Unten habe ich eine Lasche für eine Kordel o.ä. vorgesehen, damit kann man die FB an der Pinne oder an der
Reling anbändseln. Mal sehen, ob man noch eine zusätzliche Dichtung benötigt um von IP54 in Richtung Spritz-
wassergeschützt oder besser zu kommen.

Leider konnte ich bisher nicht herausfinden, ob der Controllerchip mit LIRC kompatibel ist. Auf der LIRC-Projektseite
sind zwar viele Fernbedienungen gelistet aber weder das Sendeprotokoll noch der verbaute Sendechip. Das werde
ich wohl selber herausfinden müssen.

Wenn das funktioniert, kann die Fernbedienung für alle Raspberries mit OpenPlotter direkt verwendet werden. Man
muss nur einen Empfänger anschließen. Sowas beispielsweise:
https://www.amazon.de/VS1838B-Empf%C3%A4…74447788&sr=8-1

Grüße,
Christian
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12

Freitag, 22. November 2019, 20:09

Streng nach der Lust am Weg zum Ziel hattest Du sicherlich eine coole Reise bis zum fertigen „Ding“. Wobei man in solchen Projekten ja nie fertig ist. Ich finde es klasse und wünschte mir ich könnte mich dazu aufraffen!

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13

Freitag, 22. November 2019, 21:44

@chrhartz:

Hallo Christian,

ist das eine fertige Fernbedienung wo die Tastaturfolie ersetzt wurde oder hast Du das Gehäuse selbst erstellt?

Norbert

chrhartz

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14

Samstag, 23. November 2019, 00:05

@norbert-walter:

Hallo Norbert,

das ist ein Standard-Gehäuse von der Firma Kradex in Polen:
https://www.kradex.com.pl/product/enclos…121_abs?lang=en

Die Taster sind ganz normale 6x6 mm Taster mit 7 mm Höhe. Das Gehäuseoberteil bekommt um
jeden Taster herum eine Vertiefung von 0.8 mm und einem Durchmesser von 12 mm. Das hat sich
in der Vergangenheit als ganz brauchbar herausgestellt.

Man kann dann die Frontfolie auch mit einem ganz normalen Drucker auf Folie ausdrucken und
beispielsweise mit Acrylfarben von hinten ausfüllen, so bekommt man bei Bedarf auch farbige Symbole.

Ich verwende aber die TroLase Foil von Trotec mit 0.2 mm Dicke. Die gibt es mit verschieden
gefärbten Kernen. Darüber ist eine Deckfarbe, die sich mit dem Laser entfernen lässt.
https://www.gravurmaterialien.de/laserma…olase-foil.html

Als Schutzfolie klebe ich noch ganz dünne PVC-Folie darüber, die gibt es bei uns im Künstlerbedarf
als sogenanntes Masking Tape für Airbrush-Anwendungen. Macht Spaß, in solchen Läden zu schnüffeln,
was sich so zweckentfremden lässt... :)
https://www.gerstaecker.de/Zeichnen-Graf…askierfilm.html

Zwei Gehäusemuster sind schon auf dem Weg. Mal sehen wie der Eindruck ist, wenn ich sie in der Hand
habe. Von den Bildern her sind sie schon ein wenig grenzwertig, was die Optik angeht. Die haben durchaus
etwas von dem 80er Jahre Hobbyelektroniker-Charme... :rolleyes:

Die Lasche für die Kordel werde ich wohl erstmal aus 2 mm Polystyrol machen. Das ist von Haus aus nicht
UV-Stabil aber sehr zäh. Zur Ansicht wird das genügen.

Grüße,
Christian
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15

Samstag, 23. November 2019, 02:56

@chrhartz:
Ist ja wieder abgefahren was Du da so machst. Dann machst Du die Elektronik also selber, richtig? Lohnt das überhaupt? Kann man da nicht was Fertiges missbrauchen?

Norbert

chrhartz

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Samstag, 23. November 2019, 10:16

@norbert-walter:

Auf eine fertige FB hatte ich auch gehofft. Es gibt aber keine fertigen FB, die große Tasten haben. Ein paar habe ich
gefunden, die sind aber für Senioren gedacht und haben dann folglich nicht so viele Tasten und auch nicht so angeordnet,
wie ich es bräuchte.

Schau mal hier, der Holtek 6220A kostet nur 15 Cent:
https://lcsc.com/products/Codec-ICs_929.html?q=ht6220a

Ein Taster liegt bei 2,1 Cent, der Batteriehalter bei 30 Cent und das Gehäuse kostet 1,40 EUR. Am teuersten kommt
eindeutig die Frontfolie, denke ich. Dafür hat man aber die Anordnung und Symbole genau so, wie man es haben
möchte. Die Dichtung und die Lasche für eine Kordel sind mir persönlich auch wichtig.

Außerdem geht es immer noch um das selber bauen, oder? :O

Grüße,
Christian
Neptun 20, Segelnummer 950, Honda 5BFU, Liegeplatz Bernau/Chiemsee

Max1947

Moses

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Schiffsname: Trekka

Bootstyp: Vela

Heimathafen: Mandello del Lario - Lago di Como - Italy

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17

Samstag, 23. November 2019, 12:58

Bellissimo, sei un genio!!!

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Bootstyp: Dufour T6

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18

Samstag, 23. November 2019, 13:22

Echt cooles Projekt!!!!!!!!!!!!!!!!!

Als Kind habe ich mich immer schon mit Elektronik beschäftigt (habe dann auch mal Energie-Elektroniker gelernt)
Damals war es immer schon ein Wunsch von mir mit Mikrocontrollern etwas zu realisieren.

Leider gab es nur Assambler zum Programmieren, später dann PIC IC´s (zu teuer mit Brenner usw.)
Vor allem gab es nie große Hilfe von anderen (wenn man überhaut jemanden gefunden hat)

Heute finde ich es genauso toll wie Du Christian, dass nicht nur Nerd´s und Profis etwas selber auf die Beine Stellen können,
sondern JEDER mit Arduino / Raspi usw. die Möglichkeit bekommt eigene Projekte zu starten da
die Basis mittlerweile sehr groß ist.


Also vielen herzlichen Dank für DEINEN Beitrag der mich (und bestimmt auch andere) motiviert eigene Projekte zu starten!
mfg Dominik

hang loose :D

columbus488

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Heimathafen: Kühlungsborn

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19

Samstag, 23. November 2019, 17:05

ich nutze diese hier aufgrund einer Forumsempfehlung und bin damit zufrieden (RII 8 )
"Das Meer ist der letzte freie Ort auf der Welt." - Ernest Hemingway

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20

Samstag, 23. November 2019, 17:58

Heute finde ich es genauso toll wie Du Christian, dass nicht nur Nerd´s und Profis etwas selber auf die Beine Stellen können,
sondern JEDER mit Arduino / Raspi usw. die Möglichkeit bekommt eigene Projekte zu starten da
die Basis mittlerweile sehr groß ist.

Christians Expertise geht weit über das hinaus was ein Bastler zu leisten vermag. Es ist ja sein Beruf. Daher auch das hohe Niveau. Am Ende geht es aber darum zu zeigen was man prinzipiell im Homebereich machen kann. Die Möglichkeiten sind gegenüber früher um ein Vielfaches gestiegen und Arduino, Raspi und Co. machen den Einstieg leichter. Die Idee ist es Bausätze anzubieten, bei denen die schwierigsten Dinge bereits gefertigt sind wie z.B. Platinen oder Mechanikteile. Dann können auch andere Leute die Projekte nachbauen und nach belieben erweitern. Ich bin immer begeistert davon welche neuen Ideen daraus entstehen. Genau das ist auch der Grund mal einen Messestand auf der Boot 2020 zu realisieren. Das Interesse am selber bauen ist recht groß, da die meisten sich individuelle Lösungen schaffen wollen. Das kann man mit kommerzeiellen Produkten nur schwer realisieren. Obwohl ich es auch sehr spannend finde kommerzielle Produkte mit eigenen Ideen zu erweitern und zu verbessern.

Norbert

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