Bauteile

Bauteile

Zunächst werden alle Bauteile vorgestellt, um Schimpfolinos Innenleben losschimpfen zu lassen.
Gar nicht mal so viel, was?

Platine

Die Grundlage das Schimpfolinos. Auf der Vorderseite werden das Display und der Taster verlötet, auf der Rückseite der ATtiny und das EEPROM mit den Sockeln sowie das Batteriefach. Wer sich damit sicherer fühlt, kann noch zwei 100 nF Stützkondensatoren einlöten. Schimpfolino funktioniert problemlos ohne, daher werden sie in dieser Anleitung weggelassen.

Wo gibt es die Platinen? Wer ein wenig Zeit hat, bekommt für sehr wenig Geld einen kleinen Satz Platinen in China, z.B. bei JLCPB. Der Versand dauert natürlich einer Weile. Heimische Anbieter können natürlich nicht mit solchen Preisen konkurrieren, einige sind aber dennoch günstig und schnell, z.B. Aisler.

Die Bestellung ist leicht: die Datei gerber.zip aus dem Verzeichnis schematics/ auf der jeweiligen Webseite hochladen und es folgt prompt ein Angebot. Wer sich damit schwer tut, kann mich auch kontaktieren. Ich habe immer eine Handvoll Platinen auf Vorrat.

ATtiny, EEPROM, Sockel

ATtiny45/85
Ein Microcontroller aus dem Hause Atmel, eng verwandt mit den Arduinos: Ebenso einfach zu programmieren, robust, stromsparend und sehr SEHR klein - ideal für ein kleines Monster oder andere kleinere Projekte. Schimpfolino braucht den ATtiny85 (8 KB Flash, 512 Bytes RAM, 512 Bytes EEPROM), oder den kleineren Bruder, der ATtiny45 (4 KB Flash, 256 Bytes RAM, 256 Bytes EEPROM). Der preisliche Unterschied liegt bei wenigen Cent. Wird auf ein EEPROM verzichtet (und somit auf viele Pöbelleien), wird ein ATtiny85 benötigt, da der Flashspeicher einen 4 KB großen Wortschatz aufnehmen kann.

Wer sich dafür interessiert oder ein paar Änderungen vornehmen möchte, kann dies gerne (auf eigene Gefahr!) tun. Die Kompilierung der Schimpfolino-Software und das Flashen wird ausführlich auch für Programmierunkundige im späteren Kapitel ATtiny programmieren beschrieben.

24AA64
Das Gehirn des Schimpfolinos. Ein EEPROM-Speicherchip, der über den I2C-Bus an an ATtiny angebunden wird. Das ist technisch zwar interessant, aber in erster Linie praktisch, da nur zwei Pins benötigt werden. Ein EEPROM kann wiederbeschrieben werden und behält auch ohne Strom den Speicher. Diese Art von Speicher wird auch z.B. in USB-Sticks verwendet.

Der 24AA64 besitzt 64 Kilobit = 8 Kilobyte Speicher, das sind 8192 Byte. Schimpfolino benötigt 8000 Bytes für die Schimpfwörter plus 10 weitere Bytes, um Adressen zu speichern. Alles passt also hervorragend hinein. Wer mehr Wörter möchte (und alle 10 Millionen Kombinationen durchgeklickt hat), benötigt einen größeren Speicher, also einen 24AA128, 24AA256 oder gar einen 24AA512, was 32 KByte Speicher entspricht. Es sind auch noch größere EEPROMs erhältlich, allerdings werden diese nicht von Schimpfolino unterstützt, da sie eine andere Adressierung benötigen. Zudem müssen den geneigten ErbauerInnen auch so viele Wörter einfallen.

Sollte kein 24AA64 verfügbar oder der Geldbeutel schmal sein, tut es auch ein 24LC64 für rund 30 Cent weniger. Der benötigt jedoch eine höhere Spannung und macht eventuell im letzten Viertel der Batteriekapazität Fehler.

Sockel
Handelsübliche DIP-8 Sockel mit, ja richtig geraten, acht Pins. Warum? Wenn die Software geändert werden oder die Schimpfwörter getauscht oder ergänzt werden sollen, geht das aufgelötet nur sehr sehr schlecht. Ca. 4 Cent pro Stück eröffnen ungeahnte Möglichkeiten.

Display

Das SD1306 Display ist 0,96 Zoll groß und leuchtet, dank OLED-Technik, im Dunkeln und ist auch draußen ablesbar, um immer bei jeder Witterung ein Spruch parat zu haben. Es ist mittlerweile zu einem echten Bastler-Standardteil geworden, das Internet (ja, DAS Internet) ist voll von Bauanleitungen und Maker-Ideen, die sich dieses Displays bedienen. Da darf Schimpfolino nicht fehlen. Die Auflösung von 128 x 64 Pixeln reicht für die Textdarstellung wunderbar aus.

Auch dieses Bauteil wird, wie das EEPROM, über den I2C-Bus mit dem ATtiny verbunden, und zwar an den selben beiden Pins. Sie sind auch hierzulande preisgünstig zu bekommen.

Achtung:
Es sind auch Displays mit dem SH1106-Chipsatz erhältlich, die äußerlich nicht von denen mit SDD1306 kaum zu unterscheiden sind. Die werden mittlerweile auch unterstützt. Es kann aber vorkommen, dass diese Displays etwas größer sind und nicht in das Nokolino-Gehäuse passen oder sonstwie technisch beschaffen und doch nicht kompatibel sind.

Taster

Zur Bedienung braucht Schimpfolino einen 6 x 6 mm Kurzhubtaster. Sollte er in einem Gehäuse stecken, wie z.B. in der Variante in diesem Wiki mit Nokolino-Gehäuse, so sollte der Taster lang genug sein, um auch aus dem Gehäue ragen zu können. Dafür braucht es eine Höhe von 9,5 mm. Ohne Gehäuse reicht auch ein flacher Taster.

Batterie und Fach

Das Batteriefach ist ein preisgünstiges Standardbauteil mit 20 mm Pinabstand. Darauf achten, dass es sich leicht befüllen lässt, sollte Schimpfolino eine harte Haut bekommen. Die passende Batterie ist eine CR2032, die es wirklich überall zu kaufen gibt und lange hält.

Klebepad

Ein Foto spare ich mir - weißes Pad auf weißen Grund. Ein doppelseitiges Klebepad, z.B. von einer bekannten Firma mit drei M im Namen. Braucht eine Stärke von 3 mm, die Maße können mit einer Schere auf ca. 25 x 15 mm gestutzt werden. Natürlich geht auch Montageband o.ä., es kann aber auch etwas anderes sein. Es soll zur Abstützung des Displays zur Platine und zum Isolieren der Lötpins des Batteriefaches, das sonst die Displayrückseite berührt, dienen.

Auf geht's in die Monsterwerkstatt!

Zunächst sollen ATtiny und das EEPROM beschrieben werden. Begonnen wird mit dem ATtiny hier.