Zuverlässiger Arduino-basierter Gerätetester für Power Blough-R Produkte

Komponenten und Zubehör

Arduino Nano R3 (ein Uno funktioniert ebenso)	×	1
USB-Male-Stecker	×	1
USB-Female-Buchse	×	1

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• Arduino IDE

Über dieses Projekt

Dies mag unscheinbar wirken, ist aber wohl das nützlichste Gerät, das ich je mit einem Arduino gebaut habe. Es handelt sich um einen automatischen Tester für mein Produkt Power Blough-R (ausgesprochen „Power Blocker“ – ein Wortspiel mit meinem Namen, der überraschenderweise „Lock“ klingt!). Der Tester spart nicht nur Zeit (bereits über 4 Stunden und weiter steigend), sondern gibt mir auch die Sicherheit, dass jedes Gerät zu 100 % funktionsfähig ist, bevor es versendet wird.

Was ist der Power Blough-R?

Wer OctoPrint mit einem 3D-Drucker nutzt, kennt oft das Problem: Der Drucker-Bildschirm bleibt durch die USB-Stromversorgung des Raspberry Pi an, auch wenn der Drucker ausgeschaltet ist. Besonders in dunklen Räumen kann das störend sein.

Der Power Blough-R ist eine simple Platine mit einem Male- und einem Female-USB-Anschluss, die die 5V-Leitung nicht verbindet. Andere Lösungen wie das Durchtrennen der 5V-Ader im USB-Kabel oder Abkleben des Kontakts sind weniger elegant und können Kabel beschädigen.

Interessierte können den Power Blough-R erwerben:

• Auf meinem Tindie Store (als Bausatz oder vormontiert)
• Bei TH3dstudio.com (vormontiert)

Hinweis: Dieser Beitrag ist nicht gesponsert, ich habe keine weitere Verbindung zu TH3D außer der Lieferung der Geräte.

Hintergrund: Die große Bestellung

Bisher testete ich vormontierte Geräte mit dem Multimeter – ca. 30 Sekunden pro Stück, fehleranfällig bei Unachtsamkeit. Doch als Tim von TH3DStudio 100 Stück bestellte, war klar: Manuelles Testen ist nicht mehr praktikabel.

Hardware-Aufbau

Der Aufbau ist bewusst minimalistisch und kostet unter 5 $:

• Arduino Nano (hier mit Micro-USB, jedes Modell funktioniert)
• Nano Schraubklemmen-Breakout
• Male USB Breakout
• Female USB Breakout
• Etwas Draht

Pinbelegung Male USB:

• GND → Pin 2
• D+ → Pin 3
• D- → Pin 4
• VCC → Pin 5
• Shield → Pin 10

Pinbelegung Female USB:

• GND → Pin 6
• D+ → Pin 7
• D- → Pin 8
• VCC → Pin 9
• Shield → Pin 11

Software / Testlogik

Der Sketch (auf GitHub verfügbar) führt beim Start (Reset-Taste) folgende Tests durch:

1. Initialtest: Prüft die Female-Pins im Ruhezustand (Tri-State-Logik).
2. Haupttest: Überprüft, ob GND, D+, D- und Shield durchverbunden sind, während 5V blockiert bleibt.
3. Brückentest: Stellt sicher, dass keine Pins untereinander kurzgeschlossen sind.

Ergebnisanzeige: Die Onboard-LED des Nano leuchtet dauerhaft bei Erfolg, blinkend bei Fehler. Details werden zusätzlich über den Serial Monitor ausgegeben.

Wichtige Konzepte im Code

INPUT_PULLUP

Aktiviert den internen 10 kΩ Pull-Up-Widerstand. Der Pin liest HIGH, solange keine externe Spannung anliegt. Wird der Male-Pin auf LOW gezogen und die Leitung ist durchgängig, liest der Female-Pin ebenfalls LOW – ideal für Verbindungstests ohne externe Widerstände.

Tri-State-Logik

Mikrocontroller-Pins haben drei Zustände: HIGH, LOW und HIGH-IMPEDANZ (Eingang ohne Pull-Up). Letzteres entspricht ~100 MΩ und „trennt“ den Pin effektiv vom Schaltkreis. Dies nutzt der Initialtest, um die Female-Pins unbeeinflusst von den Male-Pins zu prüfen.

Testen des Testers (Negative Testing)

Wie bei Unit-Tests in der Softwareentwicklung wurden fehlerhafte Boards erstellt:

• USB-Buchsen auf der falschen Platinen-Seite verlötet (GND nicht verbunden, 5V verbunden) – ein echter Fertigungsfehler, der die Notwendigkeit des Testers bewies.
• Gezielt überbrückte Pins zur Prüfung der Brückenerkennung.

Fazit

Dieser Tester ist das nützlichste Arduino-Projekt, das ich je realisiert habe. Nach der ersten Bestellung von 100 Stück folgten weitere 200 – meine Frau übernahm das Testen und schätzte die Geschwindigkeit (von 30 auf 5 Sekunden pro Gerät) und die einfache Pass/Fail-Anzeige. Tatsächlich dauert das doppelte Testen eines Geräts kürzer als das Öffnen des Antistatikbeutels!

Auch wenn Sie diesen exakten Tester nicht nachbauen, hoffe ich, dass einige Konzepte (Tri-State, INPUT_PULLUP, systematisches Negative Testing) für Ihre Projekte hilfreich sind.

Alles Gute,
Brian

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• Tindie

Code

GitHub Repository: https://github.com/witnessmenow/Power-BLough-R-Tester