IO-Board Case und Mini Base Board von Waveshare für das Compute Module 4, Strommessplatine PPK2 von Nordic Semiconductor, Breakout für den Umweltsensor ENS160 von DFRobot.
Überbau
Das CM4 IO-Board Case von Waveshare bietet dem RasPi CM4 ein solides Zuhause.
Der RasPi 4 ist aktuell schwer lieferbar, mit dem Compute Module CM4 sind die Versender gefühlt besser bestückt. Alleine ohne Funktion, benötigt es eine Trägerplatine. Das IO-Board der Raspberry Pi Foundation dient als Referenzimplementation, lässt sich aber auch produktiv nutzen. Ein passendes, gut verarbeitetes Gehäuse hat Waveshare im Programm. Es besteht aus pulverbeschichtetem Metall und bietet der IO-Platine ein stabiles Zuhause. Einen Schönheitspreis gewinnt es nicht, aber es ist robust und praktisch.
Am Deckel können Sie einen Lüfter montieren. Waveshare legt eine einfache Version mit passendem Anschlusskabel gleich bei. Außerdem gibt es eine T-Platine, die die Pin-Leiste des IO-Boards seitlich herausführt. Montagematerial liegt reichlich bei – wenn Schrauben übrigbleiben, liegt das nicht an Ihnen oder der fehlenden Anleitung. Nicht mit im Lieferumfang sind Schrauben für die optionale Wandmontage. Berrybase ruft für das Case schlappe 10,90 Euro auf. Bei dem günstigen Preis lohnt sich der Aufwand für die Eigenproduktion eines Gehäuses mittels 3D-Drucker nicht.
Fundament
Das Mini Base Board von Waveshare bietet dem CM4 einen soliden Unterbau.
Ebenfalls von Waveshare und für das Compute Module CM4 gibt es als Alternative zum großen IO-Board der Foundation das Mini Base Board in den Varianten A und B. Es macht aus dem CM4 fast einen RasPi 4. Die Dimensionen und der Ort der Stiftleiste stimmen überein, sodass alle HATs wie gewohnt funktionieren. Bei den Anschlüssen gibt es Unterschiede, was man je nach Anwendungszweck begrüßen oder bedauern kann.
Das CM4 unterstützt nur USB 2, zwei Ports führt Waveshare heraus. Zwei weitere Ports lassen sich über ein optionales und nicht gängiges FFC-USB-Kabel nutzen. Eine HDMI-Buchse in voller Größe sitzt links neben den USB-Buchsen, rechts davon findet sich der Gigabit-Ethernet-Anschluss. Stromversorgung hinten, die restlichen Kabel alle an einer Seite – das ist einer der großen Vorteile gegenüber den normalen RasPi-Modellen.
Für schnelle Massenspeicher sitzt auf der Unterseite des Boards ein M.2-M-Anschluss. Bauartbedingt passen allerdings nicht die üblichen 2280-Kärtchen, sondern nur die kürzeren Varianten. Weitere Goodies des B-Modells sind eine RTC und ein geregelter Lüfter. Wer auf beides verzichten kann, greift für den halben Preis zur A-Version des Boards.
Stromzähler
Das PPK2 von Nordic Semiconductor ermittelt den durchschnittlichen und dynamischen Stromverbrauch von Embedded-Lösungen.
In der vorletzten Ausgabe haben wir ein Eigenbau-Messgerät für Strom und Spannung für 20 Euro vorgestellt. Die Abtastrate lag dabei bei maximal 200/s und der Messbereich ging von 2 A hinunter bis 1 mA. Wer es genauer braucht, benötigt teures Profiequipment ab 500 Euro aufwärts. Einen Kompromiss zwischen Preis und Funktion bietet das Power Profiler Kit II (PPK2) von Nordic Semiconductor. Mit knapp über 100 Euro kratzt es trotzdem an der Schmerzgrenze. Die handtellergroße und mit stabilen Acrylplatten eingefasste Platine schließen Sie per Micro-USB an den PC an, die zu messenden Schaltungen koppeln Sie über normale DuPont-Jumper an.
Die Linux-Software zum PPK2 kommt als Appimage und lässt sich damit ohne Installation nutzen. Das einfache Tool bietet alle notwendigen Funktionen wie Live-View, Exports und Screenshots. Es gibt zwei Möglichkeiten der Verkabelung. Entweder schleifen Sie das PPK2 in die Stromzuführung ein, oder es versorgt die zu messende Schaltung selbst mit Strom. Falls der USB-Anschluss des PCs die Spannung nicht stabil hält, gibt es einen sekundären Stromanschluss (ebenfalls mit Micro-USB-Buchse).
Der Messbereich des PPK2 reicht über fast sieben Zehnerpotenzen von 200 nA bis 1 A. Dank der internen Elektronik ist die relative Auflösung in allen Teilbereichen gleich gut. Mit einer Abtastrate von 100K/s erwischt das PPK2 auch extreme kurze Stromspitzen. Eine optionale Verdichtung der Messwerte erlaubt eine Messdauer von maximal 578 Tagen. Ein besonderes Highlight ist die parallele Abtastung von bis zu acht GPIO-Pins. Durch das Steuern dieser Pins kann eine Anwendung interessante Stellen im Betriebsablauf markieren. Abzüge in der B-Note gibt es wegen des happigen Preises und weil das PPK2 nur den Strom misst, nicht aber die Spannung.
Nordic Semiconductor PPK2
Preis: 108 Euro
Bezugsquelle: Mouser Electronics
Schnüffelnase
Mit dem ENS160-Breakout von DFRobot ermitteln Sie die Luftqualität.
Luftqualität ist ein dehnbarer Begriff und vor allem schwer auf einer Zahlenskala abzubilden. Konsequenterweise liefert der ENS160 über seine I2C- oder SPI-Schnittstelle nur qualitative Werte zurück. Das unterscheidet ihn von sehr viel teureren Alternativen wie dem BME688 von Bosch, bei dem die Umrechnung außerhalb des Sensors mit proprietärer Software stattfindet.
Ein Breakout von DFRobot packt den Sensor auf eine kleine Platine. Wie bei diesem Hersteller üblich gibt es eine umfangreiche Dokumentation samt Beispielen für Arduino und Python im Wiki zum Produkt. Alternativ greifen Sie zu der brandneuen Variante von Adafruit, die zwar etwas teurer kommt, dafür aber auch Stemma/Qt-Anschlüsse bietet. Ähnlich wie von DFRobot gibt es auch von Adafruit passende Softwarebibliotheken und ein Tutorial.
Um den ENS160 zu nutzen, brauchen Sie allerdings noch einen zusätzlichen Sensor, denn die aktuelle Umgebungstemperatur und Luftfeuchte sind entscheidende Faktoren für das korrekte Berechnen der Messwerte. Da es dafür Breakouts in allen Größen und Preisklassen gibt, stellt das aber keine wesentliche Einschränkung dar. (jlu)
DFRobot ENS160 Breakout
Preis: 17,55 Euro
Bezugsquelle: Pimoroni
