Unkompliziert GPS und Gesichtserkennung mit dem Arduino nutzen

Trotz dieser Einschränkung begeistert uns die 1Sheeld-Platine doch zunehmend. Das hat zwei Gründe. Zum einen gibt es einfach eine große Anzahl an Elementen. Die App enthält nicht nur klassische Sensoren, wie sie im Smartphone zu finden sind, zum Beispiel Temperatursensor, Bewegungsmesser und GPS, sondern auch komplexere Erfassungsmöglichkeiten wie eine Gesichtserkennung. Unser Gesichtserkennungsprojekt Laika können wir mit 1Sheeld in 10 Minuten und einer Handvoll Zeilen Code umsetzen.

Zum anderen lädt es ein, in kurzer Zeit verschiedenste Interaktionsmöglichkeiten auszuprobieren. Reicht es für mein Projekt aus, den Benutzer per LED über den Gerätezustand zu informieren, funktioniert ein Zwei-Zeilen-LCD besser oder muss ein richtiges Display her? Oder kann ich auch ganz neumodisch per IoT-Cloud-Rundruf die Information übermitteln? Solche Szenarien lassen sich mit der Platine schnell, ohne viel Verkabelung und Programmieraufwand testen. Einige Sensorelemente können auch ohne viel Aufwand einen GPIO-Pin direkt triggern, so testen wir schnell die eine oder andere reale Teilschaltung auf unserem Steckbrett.

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...Dann können wir die gewünschten Elemente aktivieren... (Screenshot: Alexander Merz/Golem.de)

Soll aus dem Prototyp dann tatsächlich eine dauerhafte Installation mit echten Bauelementen werden, hilft es, dass die 1Sheeld-API sich bei vielen Elementen an den klassischen Arduino-Bibliotheken orientiert. Der notwendige Umbau der Quellcodes für reale Sensoren und Displays erfordert nur geringen Aufwand.

Die serielle Schnittstelle macht Probleme

Ein Nutzungsszenario ist mit dem 1Sheeld allerdings nicht ohne Zusatzaufwand möglich: die Verwendung der seriellen Schnittstelle des Mikrocontrollers auf dem Arduino über die GPIO-Pins. Standardmäßig verwendet die Platine sie zur Kommunikation mit dem Arduino. Deshalb können wir über die Arduino-Pins 0 und 1 keine realen seriell gesteuerten Bauelemente anbinden. Deshalb gibt es auch das Gefummel mit dem Schiebeschalter, da diese Logik auch mit dem Flash-Vorgang des Arduino kollidiert.

Beim ersten Modell des 1Sheeld gab es dafür keine vorgegebene Lösung, mit dem inzwischen verfügbaren neueren Modell, erkennbar am aufgedruckten 1Sheeld+, ist es hingegen möglich, eine Software-Emulation für die serielle Kommunikation auf den Arduino-Digital-Pins 5 bis 13 zu nutzen. Zu Debug- und Ausgabe-Zwecken bietet die App einen eigenen Terminal-Screen als Ersatz für den seriellen Monitor der Arduino IDE.

Ein weiterer Nachteil ist, dass die zugehörige Arduino-Bibliothek recht groß ist. Der Arduino Uno mit seinem Atmega328 (32 KByte Flash-Speicher) gelangt hier schnell an seine Grenzen. Allerdings können auch nur die notwendigen Teile der Bibliothek einkompiliert werden.