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Resistorbator.

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Egal ob Ingenieur oder Bastler, jeder kennt das Problem: Man braucht einen krummen Widerstandswert, den es entweder nicht gibt, das entsprechende Fach im Sortierkasten leer, das Bauteil in der Library nicht vorhanden oder er schlichtweg mit der Menge 1 auf der Teileliste erscheinen würde.

Alternativen und Inspiration

Bisweilen habe ich dafür entweder Zabex‘ Widerstandssuche oder „Widerstand ist zwecklos“ von Sascha Müller zum Hagen verwendet. Beide Tools funktionieren, können oder machen aber nicht immer das, was ich will.

Mit dem Tool zum Berechnen von Komparatoren wuchs die Idee oder vielmehr Wunsch, einen Werkzeug zu schreiben, das das Jonglieren von Widerständen übernimmt.

Die Geburt

Angefangen, liegengelassen, weiter programmiert und frustriert über die Performance zum erzeugen der Widerstandskombinationen wurde der Code immer wieder angefasst und in die virtuelle Ecke gepfeffert. Auch bleib er einfach mal ein Jahr liegen. Bis mich die Wut wieder gepackt hat und einem Kollegen das Problem beschrieben habe – und er prompt eine Lösung fand die flitzte.

Die Entwicklung erfolgt nach dem Standard „das wird später schön gemacht“. Sprich: das Frontend ist funktional unästhetisch und nicht sehr intuitiv. Die Code-Qualität lässt vermutlich selbst hartgesottene Javascript-Entwickler erschaudern.

Aktuell (Stand 30.01.2023) kann die Anwendung Ersatzwiderstände und Spannungsteiler ermitteln, die Flexibilität und Aufarbeitung insbesondere bei der letzteren Funktion ist noch im Entstehen.

Ausprobieren

Angeschnallt? Sitz in aufrechter Position und Tisch nach oben geklappt und verriegelt?

https://hobbyelektronik.org/resistorbator/

Der Schnellstart:

  1. Im Tab Konfiguration eine Voreinstellung (z. B. „Reichelt Yageo 0603 [E6]“) auswählen und Übernehmen oder eine Widerstandsreihe generieren lassen
  2. In einen anderen Tab wechseln und spielen

Gibt man beim Ersatzwiderstand zusätzlich einen Constraint (Spannung oder Strom) an, kann man die Auswahl der generierten Kombinationen auf die tatsächliche Verwendung einschränken. Purzeln beim ersten Versuch keine Werte heraus, einfach mal mit den Kombinationen spielen.

Beim Spannungsteiler ist es ähnlich, hier sollte man sich je nach Länge der Widerstandsliste bei den Kombinationen bescheiden halten, da die Anzahl der möglichen Kombinationen mit jedem Abgriff „explodieren“.

Der Name

Kurz, prägnant und vielleicht ein bisschen provokant (oder zumindest pubertär) könnte man den Namen bezeichnen. Aber auch ChatGPT kann sich ohne große Umschweife „vorstellen“, was gemeint ist:

Ich habe ein Programm namens „Resistorbator“ geschrieben. Was könnte dessen Funktion sein?

Es ist schwer zu sagen, ohne weitere Informationen. Basierend auf dem Namen könnte „Resistorbator“ ein Programm sein, das mit Widerständen und anderen elektronischen Bauteilen arbeitet. Es könnte Berechnungen durchführen, Schaltungen simulieren oder Daten sammeln und analysieren.

chatGPT

Ok, man könnte genauso zu Wahrsagern gehen, da dürfte ähnliches rauskommen. Auf die Frage hin, ob der Name kindisch sein oder als anstößig interpretiert werden könnte, sagt die Software:

Der Name „Resistorbator“ könnte als kindisch oder unprofessionell empfunden werden. Es hängt jedoch davon ab, in welchem Kontext das Programm verwendet wird und wer die Zielgruppe ist. Möglicherweise wäre es besser, einen neutraleren oder beschreibenderen Namen zu wählen, um Missverständnisse zu vermeiden.

chatGPT

Ziel erreicht.

Pläne & Ideen

Es gibt noch einige Ideen, die umgesetzt werden sollen. Hier eine Auswahl ohne bestimmte Reiohenfolge:

  • Speichern von eigenen Widerstandlisten (per localStorage)
  • Filtern von Widerstandslisten (inkl. E-Reihen)
  • Spannungsteiler: Definieren möglichen der Kombinationen pro Abgriff
  • Spannungsteiler: visuelle Aufarbeitung und mehr Details
  • Berechnen von Widerständen für Spannungsregler
  • Berechnung von Komparatorschaltungen
  • Berechnungen von einfachen RC-Filtern
  • später: Projekte. Angabe von mehreren Ersatzwiderständen/Spannungsteilern/… und Optimierung dieser auf eine möglichst kleine BOM

Der Partyfinanzausgleich

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Eine Feier und jede(r) bringt etwas mit. Später sollen die Kosten geteilt werden und schon geht die Rechnerei los: Betrag x von a an b, Betrag y von b an c, Betrag z von c nach a. Allerdings sind a zwei Personen, haben für ebenso viele Personen gegessen und es wäre sinnlos, zweimal Geld zu überweisen.

Klar, kann man das einfach und klassisch mit Bleistift und Papier machen, aber warum nicht einfach den großen Taschenrechner arbeiten lassen? Also kurz ein Javascript zusammengetippt, das die Aufgabe übernimmt:

var teilnehmer = [
    {"name" : "Mila/Adam", "ausgaben" : 30, "esser" : 2},
    {"name" : "Emilia/Noah", "ausgaben" : 20, "esser" : 2},
    {"name" : "Leni/Felix", "ausgaben" : 35, "esser" : 2},
    {"name" : "Mira/Leon/Sophia", "ausgaben" : 10, "esser" : 3},
    {"name" : "Emil", "ausgaben" : 5, "esser" : 1 },
]

var transfer = [];
teilnehmer = teilnehmer.sort((a, b) => a.ausgaben - b.ausgaben);
var ausgaben = teilnehmer.reduce((prev, curr) => prev += curr.ausgaben, 0);
var ausgabenpp = ausgaben / teilnehmer.reduce((prev, curr) => prev += curr.esser, 0);

console.log("Ausgaben Insgesamt:", ausgaben, "Euro, pro Esser:", ausgabenpp)
teilnehmer.forEach(p => p.ausgaben -= ausgabenpp * p.esser)
teilnehmer.forEach(p1 => {
    if(p1.ausgaben < 0)
    {
        var p2 = teilnehmer.find(a => a.ausgaben > 0);
        if(p2 != undefined)
        {
            transfer.push(Math.round(-p1.ausgaben * 100) / 100 + " Euro von " + p1.name + " an " + p2.name);
            p2.ausgaben += p1.ausgaben;
            p1.ausgaben = 0;
        }
    }
});

console.log("Überweisungen:", transfer);
console.log("Betrag nicht ausgeglichen für:", teilnehmer.filter(p => p.ausgaben != 0));

Oben kommen die Teilnehmer, Ausgaben und die „esser“ rein, es purzeln die Beträge, die Transaktionen und was übrig geblieben ist (was bis bis auf Rundungsfehler leer bleiben sollte) heraus:

Ausgaben Insgesamt: 100 Euro, pro Esser: 10
Überweisungen: [
  '5 Euro von Emil an Mila/Adam',
  '20 Euro von Mira/Leon/Sophia an Mila/Adam',
  '15 Euro von Mila/Adam an Leni/Felix'
]
Betrag nicht ausgeglichen für: []

Kann man sicher eleganter lösen, aber: ?‍♂️

UART-Logging mit Linux

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Eine einfache aber blöde Problematik: Plasterouter stürzen ab und man kann nicht schnell hingehen.

In unseren Flüchtlingsunterkünften stehen Accesspoints mit Freifunk-Firmware herum, genauer gesagt handelt es sich um Xiaomi Mi Router 4A Gigabit Edition.

Gute Preis/Leistung, für um die 25 Euro (zumindest im Frühsommer 2022) bekommt man bei ffmuc zumindest theoretisch um die 90 Mbit/s durch. (Theoretisch, weil ich den Messwert hier via WLAN nicht bestätigen konnte).

Abgesehen von der etwas umständlichen Installation von zuerst OpenWrt (und dem etwas umständlichen jailbreak via OpenWRTInvasion, dem durchklickern durch ein chinesisches WebUI im Router und der Gefahr, dass man eine Version mit inkompatiblem SPI-Flash erwischt oder einer zu neuen Firmware erwischt oder sich das Teil beim Downgrade erst einmal brickt) und dann der Freifunk-Firmware, bei der dann erst einmal kein WiFi funktionierte und man die experimental-Version des images verwenden muss (Vielen Dank für die schnelle und tolle Unterstützung an die ffmuc-Community!) funktioniert das Teil recht gut, bis auf…

…tja, bis auf der Tatsache, dass die Plastikboxen ab und zu abschmieren. Mit crontab lässt sich ein Autoreboot in der Nacht einrichten, in anderen Situationen konnte ich mich über die anderen Knoten zu den teilabgeschmierten durchhangeln und rebooten. Manchmal – und dann natürlich vermehrt an den Standorten an denen sie hinter verschlossenen Türen stehen – knallen die Dinger aber so weg, dass man hinfahren und den Stecker ziehen muss. Noch blöder, wenn es beide machen.

Was macht man in diesem Fall? Natürlich herausfinden warum. Problem: Man kommt über Netzwerk nicht an die Konsole, weil tot. Also muss was externes ran.

Auf das Gehäuse und UART suchen – den es natürlich gibt. 4 Pins, beschriftet, fein:

Die Wege fürs Logging sind vielfältig, der Einfachheit halber wollte ich schon einen OpenLog bestellen – da muss man aber auch wieder fahren um die Daten zu holen und wenn’s dumm läuft ist etwas schief gegangen.

Auf der anderen Seite liegen mehr als genügend Raspberry Pis herum, die den Job übernehmen können.

Schritt 1 für sinnvolles Logging: Heartbeats. Auf dem Knoten kommt eine zusätzliche Zeile in crontab, die jede Minute die aktuelle Systemzeit ausgibt:

* * * * * echo "::Systime:: $(date)" > /dev/kmsg

Auf der Raspi-Seite ist es schon ein bisschen schwieriger – denke ich zumindest. Das Problem sollte eigentlich vorhanden und gelöst sein. Unter Windows kann das Putty super easy, aber es soll Linux und ohne Klickibunti sein. Ein Python-Script dafür zu schreiben ist mir zu blöd. Miniterm? Hm, scheint es nicht zu können. Nach längerer Suche stolpere ich (wieder) über screen – dem Schweizer Taschenmesser, wenn man zu blöd für services ist.

Und es hat auch hier eine Lösung parat, die man sich zusammenbasteln kann. Interaktiv wächst ein Befehl, der erst einmal überhaupt nicht funktioniert, bis die Erkenntnis kommt, dass zuerst die Parameter zur Konfiguration der Session und dann der Pfad zum TTY erfolgen muss. Mit der Zeit und nach einigen Tabs im Browser später ist folgender Kommandozeilenbefehl entstanden:

screen -S mimon -L -Logfile /home/pi/mimon/mimon_%Y.%m.%d_%c.log /dev/ttyUSB0 115200

Dieser startet eine Session namens mimon, aktiviert das Logging in die Logfile nur echt im py home directory mit aktuellem Datum und Uhrzeit für ttyUSB0 mit 115200 Baud.

Flutscht. Nur soll für jeden Tag eine neue Log entstehen. Bei dem Test inkl. Uhrzeit funktioniert das natürlich nicht, weil der String nur beim Start geparst wird.

Ein wenig Superuser-Browsing später ist die Erkenntnis erlangt, dass man die Session-Parameter auch zur Laufzeit ändern kann.

screen -XS mimon logfile /home/pi/mimon/mimon_%Y.%m.%d_%c.log

funktioniert auf der Konsole, als cronjob aber nicht. Zumindest nicht ganz – Datum und Uhrzeit fehlen. Eine Escaping-Runde später funktioniert auch das. Jetzt muss nur noch screen beim Reboot starten. der Befehl von oben – natürlich ebenfalls mit Escaping geht nicht, was vermutlich damit zusammenhängt, dass die Session direkt aufgeht und interaktiv wird. Wieder mit der Hilfe von Stackoverflow (wie entwickelt man heute eigentlich noch offline und wie hat man das früher geschafft?) landet folgende Zeile in crontab:

@reboot screen -dmS mimon -L -Logfile /home/pi/mimon/mimon_\%Y.\%m.\%d_\%c.log /dev/ttyUSB0 115200

…die natürlich wieder nicht funktioniert. Keine Typos, ohne das Escaping funktioniert interaktiv alles. Die erste Idee: Zeit. Keine Ahnung, wann im Bootprozess @reboot loslegt und für die Anwendung auch weniger relevant. Die Lösung: 30 Sekunden warten – das gibt dem System auch Gelegenheit, den NTP zu fragen, welche Stunde geschlagen hat.

Bereit für die finalen Crontab-Zeilen? Let’s go:

@reboot sleep 30 && screen -dmS mimon -L -Logfile /home/pi/mimon/mimon_\%Y.\%m.\%d_\%c.log /dev/ttyUSB0 115200
0 * * * * screen -XS mimon logfile /home/pi/mimon/mimon_\%Y.\%m.\%d_\%c.log

So wird jede Stunde eine neue Logdatei angelegt, wodurch man – auch dank des Graphana-Dashboards – die Crashes recht schnell eingrenzen können sollte.

Mal sehen, wann es wieder soweit ist und was die Logs sagen.

Allerdings könnte es sich erübrigt haben – da vor ein paar Tagen eine neue Firmware ausgerollt wurde.

Code-Templates für AVR-Register

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Warum sollte man sich für Dinge abmühen, die der Computer viel besser kann als man selbst?

Dieser Gedanke rückt viel zu oft in den Hintergrund. Auch wenn ich mich selbst immer wieder dabei erwische, Dinge manuell zu machen (weil man es halt doch nicht so oft braucht), poppt immer wieder folgender Gedanke hoch:

Wenn man einmal 2 Stunden für die Automatisierung einer 10-minütigen Aufgabe investiert, hat es sich nach 12-maliger Benutzung schon gelohnt. Mal ganz zu Schweigen von Flüchtigkeitsfehlern, Wiederholbarkeit, etc.

Mir war schon länger bekannt, dass Microchip Studio Definitionsdateien für Register mitbringt, das erste Mal aktiv genutzt habe ich sie beim updizombi (den ich im Nachhinein lieber updipuppeteer genannt hätte, weniger apokalyptisch), auf dessen Hilfsscript ein Tool entstand, das viel Fleißarbeit abnimmt:

Für die bessere Lesbar- und Wartbarkeit beim Schreiben von Registern habe ich mir angewöhnt, die Namensdefinitionen der Bits zu nutzen. Dafür liegt dann mindestens die Register Summary des Chips auf dem zweiten Bildschirm:

Das Abtippen ist reine (nervige, aber sinnvolle) Fleißarbeit. Nach einigen Jahren hat dann doch die Faulheit – oder Motivation? – gesiegt und es ist ein zusammengehacktes Script entstanden, das die beim Microchip Studio mitgelieferten Definitionsdateien in Codetemplates umwandelt.

Die Ausgabe sieht dann wahlweise so

...
/// Module USART - USART
/// Register group USART0 - USART
/// Register UDR0 - USART I/O Data Register 0
UDR0 = ;
/// Register UCSR0A - USART Control and Status Register A
UCSR0A = (0<<RXC0) | (0<<TXC0) | (0<<UDRE0) | (0<<FE0) | (0<<DOR0) | (0<<UPE0) | (0<<U2X0) | (0<<MPCM0);
/// Register UCSR0B - USART Control and Status Register B
...

oder so

...
/// Module USART - USART
/// Register group USART0 - USART
/// Register UDR0 - USART I/O Data Register 0
UDR0 = 
/// Register UCSR0A - USART Control and Status Register A
UCSR0A = 
      (0<<RXC0) // USART Receive Complete
    | (0<<TXC0) // USART Transmitt Complete
    | (0<<UDRE0) // USART Data Register Empty
    | (0<<FE0) // Framing Error
    | (0<<DOR0) // Data overRun
    | (0<<UPE0) // Parity Error
    | (0<<U2X0) // Double the USART transmission speed
    | (0<<MPCM0); // Multi-processor Communication Mode
...

aus.

Den Code und Details zur Benutzung gibt es im Git-Repository. Mal sehen, welche Tülchen in dem Dunstkreis sonst noch entstehen.

Unc2Clipboard – f..k me on GitHub

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es ist natürlich „fork“ gemeint.

Ich habe mich lange gesträubt, einen Webservice für SCM (source code management) zu verwenden. Ok, ehrlich gesagt: für private Basteleien ist die Faulheit relativ groß, ein Werkzeug wie Subversion, Git oder Zip-Dateien zu verwenden.

Aber manchmal muss man einfach ein bisschen mit der Zeit gehen.

Das erste „vollständige“ Projekt ist ein kleines und hoffentlich praktisches Werkzeug für alle, die gemeinsam auf Netzwerkfreigaben auf Netzwerkfreigaben arbeiten: Unc2Clipboard.

Problemstellung: Man hat eine Ordnerfreigabe als Netzlaufwerk gemappt und möchte einen Link darauf teilen. Windows hat im Kontextmenü des Explorer zwar die Funktion „Als Pfad kopieren“ (man muss die Umschalttaste gedrückt halten, damit der Eintrag erscheint), allerdings hierbei wird der Pfad mit Laufwerksbuchstaben kopiert. Dieser funktioniert auf PC A, aber nicht zwangsläufig auf PC B.

Um Netzwerkressourcen zu adressieren benutzt Windows die Uniform Naming Convention, die unabhängig von lokalen Mappings funktioniert.

Lösung: Mit Unc2Clipboard wird ein neuer Eintrag im Kontextmenü erzeugt, mit dem der Pfad entsprechend formatiert und in die Zwischenablage kopiert werden kann:

Der Code ist unter https://github.com/chris-heo/Unc2Clipboard zu finden, für die Mutigen gibt es auch einen v1.0 Release mit Kompilat. Auch oder gerade weil der Code mit bestem Wissen und Gewissen zusammenkopiert wurde gilt: Benutzung auf eigene Gefahr.