Pimoroni Inventor HAT Mini Review: Großartig für die Herstellung von Robotern

Einfach zu bedienen, gut zusammengestellte Funktionsliste und das Board ist nahezu narrensicher in der Anwendung. Lernende und Macher werden die Benutzerfreundlichkeit und den günstigen Preis zu schätzen wissen.

Toller Formfaktor

Viele Funktionen

Einfach zu verwenden

Einfaches Python-Modul

Nicht-Zero-Boards erfordern eine Header-Erweiterung

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Erfinden ist nie einfach, aber es scheint, dass Pimoroni auf einer Siegesserie ist. Das neueste Board des Unternehmens, das 24 US-Dollar teure Inventor HAT Mini, folgt der Designphilosophie von „pHAT“-Boards, Add-on-Boards, die für den Raspberry Pi Zero 2 W und seine Vorgänger entwickelt wurden. Es kann auch mit dem Raspberry Pi Model B, wie dem Raspberry Pi 4, verwendet werden, wenn man eine Header-Erweiterung verwenden würde.

Dieses winzige Board verfügt über eine Reihe von Ausgängen für Servos, GPIO, Motoren, Sensoren, serielle Kommunikation und natürlich über acht helle RGB-LEDs. Könnte es ein Anwärter auf unsere Liste der besten Raspberry Pi HATs sein? Um das herauszufinden und mehr darüber zu erfahren, was dieses Board leisten kann, legen wir es auf die Bank und sehen, wie es funktioniert.

Inventor HAT Mini verfügt über eine andere Header-Verbindung als die meisten HATs (mit Ausnahme des Sense HAT). Der HAT kann die GPIO-Pins passieren, sodass eine weitere Platine oben angeschlossen werden kann. Um dies zu ermöglichen, benötigen Sie extra lange Header, und einige M2,5-Abstandshalter wären nützlich, um für Steifigkeit zu sorgen.

Wenn Sie Inventor HAT Mini allein verwenden möchten, können Sie den HAT über den GPIO des Raspberry Pi schieben. Für Raspberry Pi Zero-Benutzer ist alles in Ordnung, aber wenn Sie planen, einen anderen Raspberry Pi zu verwenden, achten Sie auf den Freiraum für QW/ST- und Audioverbindungen oder verwenden Sie einfach einen Erweiterungs-Header. Der Grund für den Pass-Through ist ein Nuvoton MS51TC0AE-Mikrocontroller, der die Schnittstelle für die Servo- und GPIO-Pins bereitstellt. Dadurch werden viele Pins am Raspberry Pi frei und wir können eine weitere Platine auf den Inventor HAT Mini stapeln.

Die Softwareinstallation ist im Github-Repository von Pimoroni gut dokumentiert. Es ist nicht so einfach wie bei anderen Pimoroni-Boards, die ein automatisches Installationsprogramm verwenden, die Schritte sind jedoch klar und die Installation dauerte nicht allzu lange.

Die auf der Platine vorhandenen Pins sind in zwei Abschnitte gruppiert. Die ersten sind für Hobby-Servos wie das SG90. Hobby-Servos haben eine bestimmte Pinbelegung, Signal, Spannung, GND (SVG), und das wurde mit Inventor HAT Mini berücksichtigt, da jeder Servokanal seine eigene SVG-Pinbelegung hat.

Stellen Sie einfach sicher, dass sich der GND-Anschluss (schwarz) am GND-Pin befindet, und schon kann es losgehen. Wenn Sie etwas falsch verstehen, kein Problem, ich habe es getan und nichts ist passiert. Korrigieren Sie einfach die Verbindung und alles ist gut. Die zweite Bank von GPIO-Pins besteht aus vier allgemeinen Pins, die ebenfalls der SVG-Pinbelegung folgen. Jeder der Signalpins ist sowohl ein digitaler als auch ein analoger Pin. Diese Vielseitigkeit bedeutet, dass sie zum Blinken von LEDs, zum Auslösen von Relais und zum Lesen analoger Elektronik verwendet werden können. Direkt neben den GPIO-Pins befindet sich eine Benutzertaste, die eine einfache Eingabe für Benutzerprojekte darstellt.

Direkt über beiden GPIO-Pin-Bänken befinden sich acht WS2812 NeoPixel. Diese winzigen LEDs lassen sich einfach mit einem benutzerdefinierten Python-Modul steuern und können als Gruppe oder einzeln gesteuert werden.

Jetzt verlagert sich unser Fokus auf die maßgeschneiderten Verbindungen am Rand der Platine. Oben rechts befindet sich ein QW/ST-Anschluss. Dies ist Pimoronis Name für Stemma QT/Qwiic-Anschlüsse und dieser Anschluss ist mit allen Komponenten kompatibel, die ihn verwenden. Wir haben eine Liste der besten Stemma QT/Qwiic-Add-ons, die Sie kaufen können, um dem Board zusätzliche Funktionen hinzuzufügen. Ich habe einen Temperatur- und Feuchtigkeitssensor BME688 angeschlossen und anschließend ein entsprechendes Python-Modul installiert. Innerhalb weniger Augenblicke rollte die Temperatur meines Büros über den Bildschirm.

Unter den Buchstaben A und B befinden sich zwei sechspolige JST-SH-Anschlüsse zur Verwendung mit kompatiblen Gleichstrommotoren. Diese Motoren sehen aus wie typische 6-V-DC-Mikrogetriebe-Metallmotoren, verfügen jedoch über einen sechspoligen JST-SH-Stecker, der nur in einer Richtung eingesteckt werden kann. Diese Anschlüsse sind nützlich, aber Sie müssen sich in das System einkaufen, damit es funktioniert. Wenn Sie bereits typische zweipolige Gleichstrommotoren auf Lager haben, finden Sie entsprechende Anschlüsse auf der Unterseite der Platine. Auf den ersten Blick habe ich diese Anschlüsse vermisst.

Auf der Unterseite der Platine befindet sich außerdem ein zweipoliger Audioanschluss für einen kleinen Lautsprecher. Der 3,2-W-I2S-Monoverstärker MAX98357 ist mehr als in der Lage, eine anständige Audioqualität zu erzeugen. Dabei handelt es sich nicht um ein THX-zertifiziertes Soundsystem, sondern eher um eine nette Art, klare Geräusche zu erzeugen.

Für den fortgeschrittenen Benutzer gibt es auf beiden Seiten der Platine eine Reihe zusätzlicher, unbefüllter Header. Auf der Oberseite der Platine befinden sich Anschlüsse für die serielle Kommunikation (TX/RX), die auch mit einem 3,3V-konformen Ultraschall-Abstandssensor (HC-SR04P oder HC-SR04+) verwendet werden können. Zur Stromversorgung der Platine kann ein anderer Satz von Stiftleisten verwendet werden. Beachten Sie, dass jeweils nur eine Stromquelle verwendet werden sollte. Wenn Sie nur die Motoren/Servos mit Strom versorgen möchten, gibt es eine Leiterbahn, die beim Durchtrennen den Pi von der Motorstromquelle trennt.

Das Python-Modul, das Inventor HAT Mini beiliegt, ist von gewohnter Qualität. Ich verwende Pimoroni-Boards seit 2013 (Pibrella war das erste) und ich kann sehen, dass die Qualität ausgereift ist, aber Pimoronis Liebe zum Detail ist immer noch ausgeprägt. Seine Python-Module abstrahieren die Komplexität für Lernende und bieten eine schnelle Möglichkeit, ein Projekt zum Laufen zu bringen.

Wenn Sie neu in der Programmierung, Elektronik oder Robotik wären und beim Lernen auf Hindernisse stoßen würden, würden Sie leicht das Selbstvertrauen verlieren und aufgeben. Das Abstrahieren der Komplexität bedeutet, dass Lernende „schnelle Erfolge“ erzielen und sehen können, wie ihr Selbstvertrauen wächst, wenn sie die nächste Herausforderung angehen. Mir gefällt das Layout des Boards. Sicherlich ist die Position der Stemma-QT- und Audio-Anschlüsse bei Verwendung mit einem Raspberry Pi Model B schwierig, aber das ist nichts, was ein erweiterter Header nicht beheben kann. Die Anschlussoptionen sind kuratiert, um den Formfaktor optimal zu nutzen. Ich hätte gerne kapazitive Touch-Eingaben gesehen, genau wie den Explorer HAT Pro, der auf unserer Liste der besten HATs für den Raspberry Pi steht, aber das hätte zu viel Platz beansprucht.

Die Motor- und Servosteuerung ist großartig, vor allem dank des Einflusses von Pimoronis Produktingenieur Dr. Chris Parrott, der sich auch bei anderen roboterorientierten Pimroroni-Produkten zeigt. Stemma QT (QW/ST) ist für schnelle und einfache Verbindungen immer willkommen. Und wer kann winzigen RGB-LEDs auf einer Platine schon widerstehen? Sie sind schließlich Maker-Süßigkeiten!

Pimoronis Inventor HAT Mini für 24 US-Dollar scheint der spirituelle Nachfolger seiner langjährigen Explorer HAT-Boardreihe zu sein. Das ist mir klar geworden, nachdem ich Explorer HAT Pro fast neun Jahre lang verwendet habe. Das Board ist gut gestaltet, die Funktionen gut durchdacht und die Software ist einfach zu bedienen. Wenn Sie ein Raspberry Pi Zero-Benutzer sind, ist dieses kleine Board die Robotersteuerung Ihrer Wahl. Benutzer von Raspberry Pi Model 3B/4B kaufen einige erweiterte Header, wenn sie einen davon erhalten, und sie werden keine Probleme mit der USB-/Ethernet-Freigabe haben. Dies ist ein tolles Board, dessen Benutzung großen Spaß macht.

Les Pounder ist Associate Editor bei Tom's Hardware. Er ist ein kreativer Technologe und hat sieben Jahre lang Projekte entwickelt, um Jung und Alt zu bilden und zu inspirieren. Er hat mit der Raspberry Pi Foundation zusammengearbeitet, um deren Lehrerausbildungsprogramm „Picademy“ zu schreiben und durchzuführen.

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