Arexx WRL User guide [de]

AREXX WIRELESS KITS

WRL

ANLEITUNG: WRL-03

© AREXX - DIE NIEDERLANDE V052012

- 1 -

Inhaltsverzeichnis

1. Produktbeschreibung WIRELESS KITS 3

2. Warnungen 4

3. Bluetooth 5

4. Android 7

5. Wireless Funkbausatz 10

6. PC Funkkommunikation 14

7. APC-220 16

8. Die Bluetooth Module 19

9. Android Handy-applikation 22

10. Hintergrund information 24

10.1 APC-220 24

10.2 Bluetooth 25

11. Visual Basic 26

11.1 Software Development Kit 28

11.2 Eclipse 29

xx. APPENDIX 31

A. Schaltplan RP6v2 Programmier Adapter 32
B. RP6v2 Programmier Adapter 33
C. Schaltplan AREXX Wireles Erweiterung 34
D. AREXX Wireless Erweiterung 35
E. Bluetooth Module 36

AREXX und AREXX WIRELESS sind registrierte Warenzeichen von AREXX Engineering - HOLLAND.

© Deutsche Übersetzung/German translation (März 2012): AREXX Engineering (NL).
Diese Beschreibung ist urheberrechtlich geschützt. Der Inhalt darf auch nicht teilweise kopiert oder über­nommen werden ohne schriftlicher Zustimmung des europäischen Importeurs:

AREXX Engineering - Zwolle (NL).

Hersteller und Vertreiber sind nicht haftbar oder verantwortlich für die Folgen unsachgemäßer Behandlung,
Einbaufehler und oder Bedienung dieses Produkts bei Mißachtung der Bauanleitung.
Der Inhalt dieser Gebrauchsanleitung kann ohne vorheriger Ankündigung unsererseits geändert werden.

Technische Unterstützung beim Bauen

des Roboters:

WWW.AREXX.COM

Fabrikant:
AREXX Engineering
JAMA Oriental

© AREXX Holland und JAMA Taiwan
© Deutsche Übersetzung: AREXX - Die Niederlande

Europäischer Importeur:
AREXX Engineering
ZWOLLE Die Niederlande

WWW.ROBOTERNETZ.DE

- 2 -

1. PRODUKTBESCHREIBUNG WIRELESS

1.1. Einführung

Das AREXX „Wireless“-Funkmodul ist ein Erweiterungsbausatz zum
ASURO Roboter, der auch für andere Robotermodelle wie den AREXX
Arduino (AAR) und den PRO-BOT von Conrad geeignet ist. Das
„Wireless“-Funkmodul enthält die Schaltkreise für die standardisierte
Infrarot -Kommunikation, so dass Sie den ASURO USB-IR-Transcei­ver mit der ASURO Flash Software nach wie vor verwenden können.
Außerdem stellt dieses Erweiterungsmodul Platz für ein APC220 oder
ein Bluetooth Modul zur Verfügung. Beide Module basieren auf einer
Funkverbindung. Ein großer Vorteil einer Funkverbindung ist die
Option, dass der ASURO keinen Sichtkontakt mehr zur Kommando­zentrale benötigt, der Steuerungsbereich größer wird und Sie den
Roboter einfacher mit zum Beispiel einem Android Telefon ansteuern
können.

Das „Wireless“-Funkmodul wird bis auf das Einlöten der Anschluss­stifte komplett montiert ausgeliefert. Fast alle Bauteile sind bereits
vorgelötet, so dass man keine extra Zeit für die Lötarbeiten benö­tigt.

Die Herausforderung des Bausatzes steckt in der Programmierar­beit für die Steuerungssoftware. Beispielprogramme stehen auf der
Webseite zur Verfügung. Zur Ansteuerung kann man einen PC, aber
auch ein Android Mobiltelefon verwenden.

Visual Basic stellt eine Programmierumgebung für die Funkverbin­dungsapplikation am PC zur Verfügung. Es gibt dazu eine Beispielap­plikation, die vom Anwender angepasst werden kann.
Mit einem Mobiltelefon kann man eine Verbindung zum Bluetooth
Modul herstellen, so dass das System Daten in beide Richtungen
versenden kann. Diese Kommunikation ndet in einer Android-Um­gebung statt, die sich in rasanter Weise als Steuerungssystem für
den Mobilfunk entwickelt. Der ASURO Erweiterungsbausatz, diese
Betriebsanleitung und die verfügbare Software bieten Ihnen die
Möglichkeit, sich mit Android vertraut zu machen.

Wir wünschen Ihnen viel Spaß mit dem
Erweiterungsbausatz und dessen RF- Modulen!

- 3 -

2. Warnungen

1. Sie müssen dieses Handbuch gelesen haben ehe Sie auf einem
der Anschlüssen eine Stromquelle anschließen! Fehlerhafte
Anschlüsse können die Hardware schädigen.

2. Überprüfen Sie bitte sorgfältig die Anschlussbelegung! Arbeiten
Sie bei der Verdrahtung des Systems sehr sorgfältig. Falsche
Anschlüsse können Komponenten beschädigen. Beachten
Sie die korrekte Polarität der Stromversorgungsanschlüsse.
Eine Umpolung der Stromversorgungsanschlüsse kann die
Hardware beschädigen.

3. Verwenden Sie keine Stromversorgungssysteme mit
Spannungen, die über den spezifizierten Werten liegen!
Benutzen Sie stabilisierte und gefilterte
Stromversorgungssysteme um Spannungsspitzen zu
vermeiden.

4. Die Leiterplatte bietet keinerlei Schutz gegen Wasser- oder
Feuchtigkeitseinwirkung. Zur Aufbewahrung und Benutzung
des Systems sind nur trockene Räume geeignet.

5. Vermeiden Sie Kurzschlüsse mit jeglichen Metallgegenständen
und vermeiden Sie jegliche Überbelastung der Leiterplatte
oder Anschlüssen durch Ziehen, Drücken oder Gewichten.

6. Vermeiden Sie elektrostatische Entladungen (siehe dazu
die Vorsichtsmaßnahmen, Warnungen und Dokumentation
in Wikipedias Eintrag „Elektrostatische Entladung“).

2.1 Algemein

* Mit dem Öffnen der Plastikbeutel mit Komponenten und
Teilen erlischt das Rückgaberecht.
* Lese vor dem Bauen zuerst die Gebrauchsanleitung
aufmerksam durch.
* Sei vorsichtig beim Hantieren der Werkzeuge.
* Baue nicht im Beisein kleiner Kinder. Die Kinder können sich
verletzen an den Werkzeugen oder kleine Komponenten und
Teile in den Mund stecken.
* Achte auf die Polung der Batterien.
* Sorge dafür, daß die Batterien und die Batteriehalter trocken
bleiben. Falls der Roboter naß wird, entferne dann die
Batterien und trockne alle Teile, so gut es geht.
* Entferne die Batterien, wenn der Roboter mehr als eine
Woche ruht.

- 4 -

3. Bluetooth

3.1 Geschichtliche Entwicklung

Die Bluetooth-Technologie wurde von der Firma Ericsson entwickelt.
Bluetooth bildet einen offenen Standard für Funkverbindungen
zwischen Geräten auf kurzer Distanz. Dabei sollten Sie sich Mobil­funkgeräte mit einem drahtlosen Kopfhöreranschluss vorstellen,
oder den Dateitransfer zwischen Mobilfunkgeräten beziehungsweise
den drahtlosen Kontakt zum GPS-Empfänger, der drahtlos Daten
zum Telefon überträgt.Ericsson hat Bluetooth im Jahre 1994 als
drahtlose Kommunikationsstrecke zwischen Mobilfunkgeräten und
anderen Systemen entwickelt.

Der bedeutendste Technikanteil stammt von Jaap Haartsen, der
damals bei Ericsson gearbeitet hat. Der Name Bluetooth verweist
auf den Vikingerkönig Harald Blauzahn. Bluetooth war ursprünglich
der Projektname und mangels einer besseren Alternative ist dieser
Name auch für das Endprodukt erhalten geblieben.
Das Kommunikationssystem verbreitete sich schnell und nach kurzer

Zeit schlossen sich die bedeutendsten Elektronikrmen zusammen in

der ‘Bluetooth Special Interest Group’ (SIG).
Zur weltweiten Anwendung musste Bluetooth auch weltweit verfüg­bar gemacht werden. Deshalb wurde eine allgemein anwendbare
Frequenz gesucht und im 2,45Ghz-Frequenzband gefunden.

3.2 Technik

Bluetooth ist eine Funkverbindung für Sprache und Daten im
Nahverkehr. Als Kommunikationsstruktur wurde eine Punkt zu
Multi-Punkt-Beziehung gewählt, was bedeutet, dass eine Funkstelle
mehrere Empfänger versorgen kann. Sobald zwei Bluetooth-Geräte
eine Verbindung aufbauen entsteht ein sogenanntes ‘Piconet’ (über­setzt: „winziges Netzwerk“). An einer Stelle können mehrere Pic­onetze nebeneinander in Betrieb sein. Bei der Zusammenfassung
von mehreren Piconetzen spricht man von einem Scatternetz.

- 5 -

Innerhalb eines Piconetztes unterstützt Bluetooth maximal acht
aktive Individualgeräte, wobei insgesamt 127 Geräte eine Kommu­nikationsverbindung betreiben können, die dann zeitweilig in einem

passiven Zustand („geparkt“) gehalten werden (Abb. 1).

Abb. 1 : Scatternet

Bluetooth kommt mit einem geringen Stromverbrauch aus: 30 Mik­roampere im passiven ‘standby mode’ und 8 bis 30 Milliampere im
Aktivbetrieb. Mit dieser Energiebilanz kann Bluetooth auch in batte­riebetriebenen Mobilgeräten angewandt werden.

Bluetooth-Systeme werden in drei verschiedene Klassen aufgeteilt:

Klasse 1: Entwürfe für Langstreckenverbindungen (bis 100m)
Klasse 2: Für Standardstrecken (bis 10m)
Klasse 3: Für Kurzstrecken (10cm bis 1m)

- 6 -

4. Android

4.1 Hintergrundinformation

Android ist eine „opensource“ Plattform für mobile Geräte wie
Smartphones und Tablets, die von der Firma Android Inc. entwickelt
wurde. Android wurde 2005 von der Firma Google übernommen.

Ende 2007 gab Google die Android Plattform frei und es wurde die
OHA (Open Handset Alliance) gegründet. Zur Gründungszeit wa­ren in der OHA etwa 40 Hardwarehersteller, Softwareanbieter und
Telekommunikationsunternehmen zusammengeschlossen, die sich
zum Ziel gesetzt hatten, offene Standards für Mobilfunkgeräte zu
fördern.

Android basiert auf einem Linux-Kernel und auf der Java-Program­mierumgebung. Mit dem SDK-Enwicklungswerkzeug (Software De­velopment Kit) können abgesehen von Google auch andere Entwick­ler Applikationen zusammensetzen.

Diese Applikationen können auf dem Android-Markt angeboten wer­den. Auf diesem Markt können Endanwender Applikationen suchen

und installieren. In diesem Bereich ndet man auch alle Informatio­nen zu den Applikationen. Sowohl der Vertrieb von kostenpichtigen

als gratis Anwendungen wird unterstützt. Den Entwicklern ist aber
auch erlaubt, die Applikationen außerhalb des Android Markts
anzubieten.

Die Applikationen werden für eine bestimmte Android-Version ent­wickelt, aber die Anwendungen sind rückwärts-kompatibel. Das
heißt, dass eine für Android 2.2 entwickelte Applikation auch unter
Android 2.3 funktionsfähig ist. Die bisher veröffentlichten Versionen
sind in der nachfolgenden Übersicht aufgelistet. Die Zahl der Benut­zer pro Version wird in der Abbildung 3 unterhalb der Tabelle ange­geben.

- 7 -

Ice Cream Android 4.0 19-10-2011
Honeycomb Android 3.2 15-07-2011
Honeycomb Android 3.1 10-05-2011
Honeycomb Android 3.0 02-02-2011
Gingerbread Android 2.3 06-12-2010
Froyo Android 2.2 20-10-2010
Eclair Android 2.0 26-05-2010
Donut Android 1.6 15-08-2009
Cupcake Android 1.5 30-04-2009
Erste Publikation Android 1.1 10-02-2009

Abb. 2 : Übersicht der Android Versionen

Abb. 3 : Anwender pro Version ( Stand: 03-11-2011)

- 8 -

4.2 Das Software Development Kit (SDK)

Google hat die SDK-Software freigegeben, so dass Anwender selbst in
der Lage sind, eine Applikation für ein Smartphone, Tablet oder beides
zu schreiben. Das SDK enthält eine Sammlung verschiedener, hilfrei­cher Werkzeuge, sowie ein Debugger-Werkzeug und einen Emulator.
Auch enthält die Sammlung eine Reihe Beispielanwendungen und es
stehen eine Vielzahl an Tutorials (Anleitungen) auf der Webseite.
Zum Herunterladen der SDK öffnen Sie bitte folgenden Link:
http://developer.Android.com/sdk

Auf dieser Webadresse nden Sie die Installationsdateien. Auch ben­den sich hier ausführliche Anweisungen, wie Sie den SDK installieren
müssen.

4.3 Eclipse

Eclipse ist eine Open-Source-Framework der Eclipse Foundation, einer
gemeinnützigen Gemeinschaft für Software-Entwicklungsumgebungen.
Die populärste Anwendung ist die Entwicklungsumgebung für die Pro­grammiersprache Java.

Die SDK enthält einen Eclipse Plug-in, so dass man als Programmierer
bequem in der Lage ist, ein Android-Projekt zu starten, zu kompilie­ren, zu debuggen und zu emulieren.
Das Eclipse-Programm ist eine OpenSource Software und steht zum
Herunterladen zur Verfügung auf der Webseite:

http://www.eclipse.org/downloads/

4.4 Hello World

Damit Sie die Entwicklungsumgebung besser kennenlernen, wird in
der „Hello World“-Programmieranleitung erklärt, wie leicht man den
Text „Hello World“ in einer Applikation auf einen Bildschirm übertragen
kann. Die Anweisungen erklären Schritt für Schritt, wie Sie ein Pro­jekt starten müssen bis einschließlich den letzten Schritt, wie Sie das
„Hello World“ im Emulator darstellen.

Die Webseite der Programmieranleitung (Englisch: „Tutorial“) lautet:

http://developer.Android.com/resources/tutorials/hello-world.html

- 9 -

5. Der AREXX Wireless Funkbausatz

Der AREXX „Wireless“ Funkbausatz ermöglicht es Ihnen, ein APC220
Modul oder ein Bluetooth Modul auf dem ASURO Roboter oder auf
anderen Robotern zu installieren. So können Sie nicht nur drahtlos
mittels Infrarotverbindung mit dem ASURO kommunizieren, sondern
auch mit RF-Radiowellen. Der Vorteil der RF-Hochfrequenzwellen ist,
dass Sender und Empfänger keinen Sichtkontakt mehr benötigen.
Mit einem APC220-Aufbau auf dem Wireless Funkbausatz kann der

ASURO mit dem PC kommunizieren. Zusätzliche Informationen nden

Sie dazu im Kapitel ‘APC220’. Durch Installation des Bluetooth Moduls
können Sie auch mit dem PC kommunizieren und ebenso mit einem

Android Smartphone. Zusätzliche Informationen nden Sie dazu im

Kapitel ‘Bluetooth Module’.

5.1 Spezikationen

Der AREXX „Wireless“ Funkbausatz umfasst:

- IR-Empfänger beziehungsweise Sender zur Flash-Übertragung
zum ASURO

- Sockel für das APC220- beziehungsweise Bluetooth RF Modul

- Umschalter für die IR oder RF-Übertragung

- Experimentierfeld zum Aufbau einer Zusatzschaltung

- Anschlussoptionen für die nicht belegten Gatter des ASUROs

In den nachfolgenden Abbildung wird die Leiterplatte abgebildet.

Die freie Experimentierfeldäche für die Zusatzschaltung ist deut­lich sichtbar. Auch unterhalb des APC220 bendet sich noch etwas

Freiraum, weil der APC220 in einer gewissen Distanz zur Leiterplatte
montiert wird.

Achtung: Der Schalter auf der
Leiterplatte erlaubt zwei Positionen: (1)
Infrarotverbindung beziehungsweise
(2) Bluetooth / APC220-Kommunikat­ion.

Zur Flash-Übertragung der Software in
den ASURO oder auch wenn Sie mittels
Infrarotlicht kommunizieren wollen,
muss dieser Schalter auf ‘IR’ umge­schaltet werden.

Wenn Sie mit Bluetooth oder APC220/

Abb. 4 :
Funkbausatz

Bluetooth kommunizieren möchten,
sollte der Schalter in die andere Position

umgeschaltet werden.

- 10 -

5.2 Installation am ASURO-System

Die Installation des AREXX „Wireless“ Funkmoduls kann man in drei
Schritten zusammenfassen:

Schritt 1.

Zuerst muss die ASURO-Leiterplatte wie folgt für die Montage des
„Wireless“ Funkmoduls vorbereitet werden:

A. Sie müssen zuerst die Bauteile bei den rot markierten Lötächen

auslöten und von der Leiterplatte entfernen (Abbildung 9). Verwen­den Sie dazu einen speziellen Lötkolben zum Auslöten beziehungs­weise spezielles Litze-Material zum Auslöten.

Achtung: Achten Sie bitte darauf, dass Sie die

  Lötächennichtbeschädigen,dennsiemüssen
  nochunbeschädigtzumEinlötenzurVerfügung

stehen.

Abb. 5 : Lötachen

B. Löten Sie jetzt die mitgelieferten Sockel-Teile auf diese Anschluss-

ächen. Installieren Sie die 1x3 Sockel auf die Anschlüsse mit drei
nebeneinander folgenden Flächen. Die Anschlussächenform spielt

dabei keine Rolle. Löten Sie anschließend die übrigen 1x2 Sockel auf

die leeren Anschlussächen.

- 11 -