USB-OTG-Hub mit Ethernet-Interface, Ethernet-Chip ENC28J60 für den SPI-Anschluss, Breakout-Board mit Berührungssensor, praktische Verkabelungshilfe T-Cobbler.
LAN via USB
Über den USB-OTG-Hub mit LAN findet ein Pi Zero preiswert Anschluss ans lokale Netz.
Ohne Zusatzkomponenten kommt ein Pi Zero nicht ins Netz, und selbst der Zero W ist auf WLAN angewiesen. Zumindest für Software-Installationen und Updates wäre ein LAN-Anschluss praktisch – mit einem entsprechenden USB-LAN-Adapter kein Problem. Eine besondere Variante bietet der USB-OTG-Hub mit LAN. Neben dem Ethernet-Port verfügt er über drei USB-Anschlüsse. Er hat nicht nur einen Micro-USB-Stecker, sondern beherrscht auch OTG. Das prädestiniert ihn für den Einsatz mit dem Pi Zero: Man benötigt kein zusätzliches OTG-Adapterkabel, steckt den Hub ein und er funktioniert ohne weitere Installation.
Im Betrieb gibt es keine Auffälligkeiten. Der LAN-Chip unterstützt Fast-Ethernet (100 Mbit/s), die Bandbreite teilt er sich mit den USB-Ports. Da der Hub keine eigene Stromversorgung besitzt und sich über den Pi Zero speist, sollten Sie nicht zu viele stromhungrige Geräte anschließen. Für den festen Betrieb im LAN kommt die Kombination aus Pi Zero und Hub immer noch billiger als ein großer RasPi mit eigener Netzwerkbuchse. Toppen kann das nur noch der Nano-Pi Neo, der für den Preis eines Pi Zero die Netzwerkbuchse gleich mitbringt.
USB-OTG-Hub mit Netzwerk
Preis: 12 Euro
Bezugsquelle: Amazon
LAN via SPI
Mit einem LAN-Chip für SPI binden Sie einen Pi Zero platzsparend ins lokale Netz ein.
Verbietet sich der LAN-Anschluss eines Pi Zero über einen voluminösen Adapter aus Platzgründen, greifen Sie direkt zu einem Ethernet-Chip wie dem ENC28J60. Den gibt es für ein paar Euro bei jedem Versender fertig mit einer Ethernet-Buchse auf einer Mini-Platine aufgelötet. Etwas mehr kostet die Variante, die Sie per GPIO-Buchse direkt auf einen Pi Zero aufstecken, sofern er mit einer Header-Leiste ausgestattet ist. Der Anschluss des Chips erfolgt per SPI, aktiviert über eine Zeile in der /boot/config.txt:
dtoverlay=enc28j60,spi=20000000
Da man das selbst von Windows aus direkt nach dem Aufspielen des Betriebssystems und noch vor dem ersten Booten erledigen kann, hat ein Pi Zero gleich vom ersten Start an automatisch eine Netzwerkverbindung. Wunder darf man freilich nicht erwarten, der rohe Durchsatz liegt bei etwa 3,5 Mbit/s als Client und 7,9 Mbit/s als Server. Für das gelegentliche Aufspielen einer neuen Software-Version genügt das aber.
Gegenüber einer Anbindung per WLAN verbessern sich die Antwortzeiten deutlich. Wollen Sie also einen Pi Zero als DNS-Server nutzen, fahren Sie mit einem ENC28J60 besser als mit dem Zero W. Die Chips bieten generell eine gute Möglichkeit, einen Mikrocontroller ins Netz zu bringen: Dazu gibt es Bibliotheken für alle gängigen Vertreter der Gattung.
LAN-Chip für SPI
Preis: 3 bis 5 Euro
Bezugsquelle: diverse Versender
Sensorschalter
Der Capacitive Touch Sensor von Adafruit eröffnet eine Vielzahl von Bedienungsmöglichkeiten.
Für viele Projekte genügt ein einziger Button, etwa um eine Funktion an- und wieder auszuschalten. Bei den mechanischen Komponenten gibt es dafür etwa Schiebeschalter oder einfache Taster. Etwas mehr Luxus bietet eine berührungsempfindliche Alternative.
Der Standalone Toggle Capacitive Touch Sensor von Adafruit bietet genau die Funktionen, die man benötigt. Er reagiert auf Berührung und schaltet dadurch von An auf Aus und umgekehrt. Sie verbinden ihn mit VCC und GND, das Signal liegt dann am OUT-Pin an. Das klappt ganz ohne RasPi oder Mikrocontroller, eine LED zeigt dabei den Betriebszustand an. Der Sensor funktioniert auch durch dünne Oberflächen hindurch, wie etwa durch den Deckel eines RasPi-Standardgehäuses. Eine Berührung an der richtigen Position löst dann auf magische Weise eine Aktion aus.
Das kleine Breakout-Board lässt sich über diverse Hacks an die eigenen Bedürfnisse anpassen. Um etwa die LED selbst zu steuern, trennen Sie eine Leitung durch und nutzen den mit LEDA gekennzeichneten Pin. Daneben kann der Button nach einiger Zeit automatisch in den Aus-Zustand wechseln. Auch dazu trennen Sie eine Leitung durch und schließen einen Widerstand an den Pin TIME an. Details dazu enthält das Datenblatt samt Dokumentation von der Webseite Learn.Adafruit.com.
Adafruit hat diverse Varianten des Buttons im Angebot. So gibt es neben dem Toggle-Schalter auch ein Modell, das nur aktiv bleibt, solange Sie es tatsächlich berühren. Daneben findet sich im Portfolio auch ein Breakout mit 5 oder 12 Anschlüssen; die berührungsempfindlichen Flächen steuern Sie dann selbst nach Bedarf bei.
Adafruit Capacitive Touch Sensor
Preis: 6,50 Euro
Bezugsquelle: Pimoroni.de
Kabelführung
Ein T-Cobbler hilft Ihnen dabei, Ihre Projektaufbauten flexibel und sauber zu verkabeln.
Mit einem Breadboard lassen sich sehr leicht Schaltungen entwerfen. Die Verbindung zum RasPi erfolgt dabei durch entsprechende Jumper: weiblich auf der Pi-Seite, männlich für den Kontakt zum Breadboard. Verwendet ein Design sehr viele Pins, wird es allerdings schnell unübersichtlich.
Als nützliches Hilfsmittel springt hier der T-Cobbler in die Bresche. Der Name rührt her von der Form des Anschlusses: Das senkrechte Ende des T passt in das Breadboard. Die Verbindung vom Cobbler zum Raspberry Pi übernimmt ein simples Flachbandkabel. Je nach Anbieter erhalten Sie das praktische Hilfsmittel gleich fertig montiert oder etwas preiswerter zum Selberlöten.
Ein T-Cobbler vereinfacht den Alltag in mehrerlei Hinsicht. So stellt das Verkabeln mehrerer I2C-Geräte kein Problem mehr dar, denn das Breadboard wirkt automatisch wie ein Multiplexer. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass Sie sowohl den Raspberry Pi als auch den Cobbler für andere Experimente im Handumdrehen demontieren können, ohne dabei die gesamte Verkabelung zu den Bauteilen auseinandernehmen zu müssen. Genauso schnell lässt sich die Experimentierumgebung später wieder einsatzbereit machen – einzige Voraussetzung dafür sind mehrere Breadboards. Und zu guter Letzt hilft auch das saubere Beschriften aller Pins bei der Verkabelung. (jlu)
T-Cobbler (montiert)
Preis: 8,50 Euro
Bezugsquelle: Pimoroni.de





