Original-URL des Artikels: https://www.golem.de/news/lehrreiche-geschenke-stille-nacht-bastelnacht-1412-111235.html    Veröffentlicht: 19.12.2014 12:01    Kurz-URL: https://glm.io/111235

Lehrreiche Geschenke

Stille Nacht, Bastelnacht

Schluss mit geistlosen Geschenken: Warum nicht mal einen Bastelrechner unter den Weihnachtsbaum legen? Oder ein Roboter-Bastelset? Golem.de hat einige Vorschläge für Präsente, die Technik-Laien beim Einstieg in die IT helfen, und bei denen auch Profis noch etwas lernen.

Auch im vergangenen Jahr haben wir wieder viel über Neuheiten bei Bastelrechnern, Robotern und anderen Technik-Knobeleien berichtet. Arduino, Raspberry Pi und Tinkerforge eignen sich für komplexe Basteleien, sind aber auch und vor allem für Anfänger gut - und könnten für Freunde oder Familienmitglieder, die sich für Technik interessieren, aber keine Vorkenntnisse haben, ein schönes Geschenk sein. Wir haben einige Bastelrechner und Elektronik-Sets auf ihre Einsteigertauglichkeit hin überprüft. Für Bastelprofis ist aber auch etwas dabei.

Wichtig ist, dass man sich vor dem Kauf die Frage stellt, was der Beschenkte wohl damit machen will: Will er programmieren lernen? Will er lernen, wie ein Computer Befehle verarbeitet? Hat er ein konkretes Projekt im Sinn oder will er herumexperimentieren? Wie viel Zeit hat er dafür?

Viele Würfel ergeben einen Roboter

Für Technik-Laien, die schnell Ergebnisse sehen wollen, eignen sich die Littlebits - jene bunten Leiterplatten, die eine MIT-Absolventin entwickelt hat, um Kindern technische Grundlagen beizubringen. Entsprechend einfach ist das Prinzip: Jede Leiterplatte (Bit) hat eine Funktion, ist Stromquelle, Verteiler, Sensor, Schalter, Motor oder Licht. Die Bits werden aneinandergesetzt, Magneten halten sie zusammen. Strom kommt über eine Knopfzelle, per USB oder Netzteil. Um eine LED per Handbewegung zum Leuchten zu bringen, sind nur drei Teile nötig: ein Strom-, ein Sensor- und ein Lampen-Bit. Es geht aber auch anspruchsvoller: Auf der Projekt-Seite von Littlebits gibt es Anregungen für komplexere Konstruktionen. Das Basis-Set mit zehn Modulen kostet rund 100 Euro, dazu kommen etwaige Versandkosten.

Auch die Tinkerbots sind etwas für Anfänger, genauer gesagt für Kinder ab fünf Jahren. Schon das Design - die Bauteile sind bunte Würfel - macht das deutlich. Die Würfel werden zu Robotern, etwa einem Hund oder einem Auto, zusammengesteckt und enthalten Elektromotoren, Gelenkelemente oder einen Greifer. Ein spezieller Würfel, das Power Brain, steuert die anderen Würfel, aus denen der Roboter besteht. Programmiert wird über ein Bedienungsfeld mit einer Aufnahme- und einer Play-Taste oder per Smartphone-App. Um dem Roboter Bewegungen beizubringen, drückt man also die Aufnahmetaste, nimmt den Roboter in die Hand und bewegt ihn. Wem das zu wenig Programmieren ist: Die Tinkerbots sind Arduino-kompatibel, können also auch mit einer Arduino-IDE programmiert werden. Das Basic Wheeler Set mit 15 Bauteilen kostet 167 Euro. An Heiligabend muss ein Gutschein herhalten, ausgeliefert wird erst Anfang 2015.

Die Tinkerbots-Hersteller nennen ihr Produkt "lebendiges Lego". Aber auch Lego selbst hat mit Mindstorms schon vor einiger Zeit die Elektronik für sich entdeckt. Die Mindstorms-Roboter werden vom EV3 Intelligent Brick gesteuert, einem Gerät, das wie ein klobiger Gameboy aussieht. Die Firmware basiert auf Linux. Wer dem Roboter Geräusche entlocken und ihm Bewegungen beibringen will, schließt den Brick an einen Computer an und öffnet eine Programmier-Software. Programmiert wird - sehr anfängerfreundlich - nicht in einer Sprache, sondern mit grafischen Symbolen für die Motoren und Sensoren, die im Roboter verbaut werden können. Das Set enthält mehr als 550 Bausteine und kostet stattliche 350 Euro.

Am Anfang war die Platine

Littlebits, Tinkerbots und Mindstorms sind ein Einstieg in die Welt der elektronischen Basteleien. Doch bieten sie kaum Unterstützung, um tiefer in die Programmierung einzusteigen. Tinkerforge geht schon eher in diese Richtung. Die Module sind hier keine bunten Würfel oder Plättchen, sondern Platinen und Bauteile. Tinkerforge eignet sich durchaus für Einsteiger, aber ganz ohne Programmierkenntnisse - oder den Willen, es zu lernen - stoßen sie schnell an Grenzen. Das Prinzip: An eine Platine werden Bauteile angeschlossen, etwa ein Motor, eine Lampe, ein Sensor oder ein Robotergreifarm. Auch drahtlose Verbindungen sind möglich. Die Platinen sind 4 x 4 cm groß und können aufeinandergesteckt werden.

Programmiert wird an PC, Tablet oder Smartphone in einer Vielzahl von Programmiersprachen. Die Tinkerforge-Programmierschnittstelle verhindert, dass Anfänger sich direkt frustriert wieder abwenden. Sie übersetzt den Code in verständliche Sprache - mit getTemperature() als Funktion eines Temperatursensors dürfte jeder etwas anzufangen wissen. Die Platinen (Bricks) kosten zwischen 13 und 100 Euro, Erweiterungen (Bricklets), wie etwa Sensoren, zwischen 3 und 40 Euro. Es gibt sie auch in Sets. Das Starterkit Internet der Dinge kostet zum Beispiel 65 Euro.

Bastelrechner für Laien und Fachleute

Der Klassiker unter den Bastelboards ist der Arduino. Er wurde für Menschen ohne technisches Vorwissen entwickelt, ist aber auch für Profis interessant. Dementsprechend hat er eine große, sehr gemischte Anhängerschaft. Im Netz gibt es für viele Projekte Anleitungen oder Hilfe. Einige Beispiele für Arduino-Projekte: ein Roboterarm, eine Kaffeemaschine, die den Verbrauch jedes einzelnen Kaffeetrinkers misst, eine Wetterstation und eine Laserharfe.

Programmiert wird der Arduino auf einem externen Gerät, etwa dem PC. Die Arduino-IDE ist einfach zu bedienen und basiert auf den Sprachen C und C++. Sie nimmt dem Anwender einige Arbeit ab. Zum Beispiel muss er sich nicht damit beschäftigen, wie das Programm auf den Arduino kommt. Wer das will, kann es aber tun - zum Beispiel mit der Entwicklungsumgebung Atmel Studio, die eine Programmierung des Micro-Controllers in Assembler sowie C und C++ ermöglicht.

Anfänger müssen aber nicht zu Profiwerkzeugen greifen, um komplexere Aufgaben zu realisieren, denn es gibt eine Vielzahl von Bibliotheken, die die Programmierung vereinfachen. Aber auch für aufwendigere Basteleien an der Elektronik selbst gibt es Hilfe: die sogenannten Shields. Das sind spezialisierte Platinen, die auf das Arduino-Board gesteckt werden und zum Beispiel eine WLAN-Verbindung herstellen können.

Einzelteile oder Set?

Die Bauanleitungen im Netz listen in der Regel auf, was für ein Projekt nötig ist. Für Anfänger könnte aber ein Set passender sein, etwa das Arduino Starter Kit für rund 110 Euro. Das Handbuch ist auf Englisch. Eine deutsche Anleitung gibt es beim Fritzing-Kit. Mit einem Arduino Uno ist es für rund 100 Euro zu haben.

Der Arduino Uno alleine kostet rund 20 Euro. Es gibt zahlreiche weitere Arduino-Modelle, die meisten haben einen schnelleren Prozessor oder mehr Speicher. Die Shields kosten zwischen 3 und 70 Euro. Da Hard- und Software des Arduino Open Source sind, gibt es etliche billige Nachbauten. Gerade Anfänger sollten aber das Original verwenden, vor allem, weil die Hardware der Originalplattform robuster ist.

Trotzdem sei hier zumindest ein Nachbau genannt: das Touchboard von Bare Conductive. Es kostet rund 70 Euro und kann zum Beispiel als MIDI-Controller verwendet werden. Ein Test des Touchboards wird in Kürze auf Golem.de zu finden sein.

Von der Platine zum Ein-Platinen-Rechner

Arduino und Touchboard lassen sich in vieles verwandeln, aber in eines nicht: einen - nach heutigem Verständnis - vollständigen Computer. Dazu sind sie zu schwach, können zu wenig speichern, und außerdem haben sie kein Betriebssystem. Das wiederum hat der Raspberry Pi. Die Hemmschwelle, sich an Programmierung und Elektrotechnik heranzuwagen, dürfte beim Raspberry Pi wohl noch ein bisschen geringer sein als beim Arduino. Denn durch sein Betriebssystem und seinen Grafikausgang bietet er dem Nutzer eine Oberfläche, wie er sie von seinem Windows-PC kennt.

Die offizielle Programmiersprache ist Python, viele weitere werden unterstützt. Für das klassische Anfängerprojekt - eine LED zum Blinken bringen - reichen einige wenige Zeilen Code. Der Weg zum ersten Erfolgserlebnis ist also nicht besonders weit. Für den Raspberry Pi gibt es viel Zubehör. Unabdingbar ist das HDMI-Kabel für den Anschluss an den Monitor, nützlich sind ein Bluetooth-Stecker, ein WLAN-USB-Stecker, ein Ethernet-Kabel und ein Gehäuse. Wie für den Arduino gibt es auch für den Raspberry Pi Erweiterungsboards, sie heißen HATs (Hardware on the Top).

Welches Modell eignet sich für Einsteiger?

Den Rechner selbst gibt es in mehreren Varianten: A, A+, B und B+. Die A-Modelle kosten zwischen 20 und 25 Euro. Die B-Modelle kosten zwischen 30 und 35 Euro. Sie laufen mit dem gleichen Prozessor wie die A-Modelle, haben aber doppelt so viel (512 MB) Arbeitsspeicher und einen Ethernet-Port, mit dem der Rechner ins Internet kommt. Das B+ hat mehr USB-Anschlüsse als das B. Für Einsteiger eignet sich das B+ also wohl am besten.

Auch für die anderen Raspberry-Pi-Modelle gibt es Sets. Einige Teile - vor allem die Kabel - hat man aber meistens schon zu Hause. Deswegen wird es oft billiger sein, sich die Teile einzeln zu besorgen. Für Kinder gibt es seit kurzem das Kano-Kit. Es basiert auf dem Raspberry Pi und enthält einen Lautsprecher, eine Tastatur, einen Wifi-Stecker und, für das Funktionieren des Kano weniger entscheidend, bunte Sticker. Es kostet 150 Euro.

Der Raspberry Pi ist nicht der einzige Ein-Platinen-Rechner für Bastler. Die Alternativen zeichnen sich vor allem dadurch aus, dass sie zusätzliche Anschlüsse für Festplatten haben und leistungsfähiger sind. Beispiele sind Intels Galileo und Edison, Cubietruck, der Banana Pi und der Beaglebone Black. Auch Tinkerforge hat einen Kleinrechner entwickelt, den RED-Brick.

Punkt, Punkt, Komma, Strich - fertig ist der Stromkreis

Welches Gerät am besten passt, hängt vor allem vom Vorwissen und Interesse des Beschenkten ab. Wer sich zum Beispiel für Elektronik interessiert, aber so gar nicht für Platinen oder Programmierung, könnte Circuitscribe ausprobieren - den Stift mit der stromleitenden Tinte, mit dem Stromkreise gezeichnet werden.

Das Circuitscribe-Anfänger-Set kostet rund 50 Euro. Einen Computer kann man damit nicht nachbauen - aber ein Lämpchen zum Leuchten bringen, das klappt damit auch.  (jf)


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