Test: CircuitMess BiT – Eine eigene Spielekonsole bauen

Kürzlich kramte ich in meiner Elektronikkiste und fand meinen alten GameBoy, der leider wegen eines kaputten Displays nicht mehr zu gebrauchen ist. Nach einem Anflug von Nostalgie kam mir der Gedanke, dass es doch ganz interessant wäre, einfache Spiele für so einen Handheld selbst zu programmieren. Nach einem kleinen Exkurs in die Welt der selbstgebauten Handhelds auf Arduino-Basis stieß ich auf die Konsolen der Firma CircuitMess und bestellte mir die CircuitMess BiT.

Wer ist CircuitMess?

CircuitMess ist ein kroatisches Startup, das sich zum Ziel gesetzt hat, STEM-Themen (Englisch für Science, Technology, Engineering, Mathematics) für junge Menschen durch praktische Lernkits interessanter zu machen. Gestartet ist das Unternehmen mit einer erfolgreichen Kickstarter Kampagne im Jahr 2017. Mittlerweile bietet CircuitMess eine breite Palette an verschiedenen Kits an. Darunter auch 2 Handheld Spielkonsolen.

Das Besondere an den Bausätzen von CircuitMess ist, dass es sich nicht einfach um Hardware Kits handelt und man sich um den Rest selbst kümmern muss. Vielmehr hat CircuitMess für seine Produkte maßgeschneiderte Firmwares entwickelt und eine leicht zu erlernende Entwicklungsumgebung zur Verfügung gestellt, mit der man praktisch ohne Vorkenntnisse direkt in das Elektronikbasteln und anschließende Programmieren einsteigen kann. Es müssen nicht einmal Treiber auf einem Rechner installiert werden, da die gesamte Entwicklungsumgebung über den Browser läuft.

Die Produkte werden Hauptsächlich in Form von sogenannten STEM-Boxen angeboten, welche man über ein Abomodell beziehen kann. Möchte man dies nicht, kann man auch Bundles mit einer zusammengestellten Auswahl dieser Boxen einzeln bestellen. Einzelne Boxen haben es auch in den Retailhandel geschafft, wie z.b. das kleine Handheld CircuitMess BiT. Die Hauptzielgruppe dieser Boxen sind übrigens Kinder, dementsprechend bietet sich hier auch die hervorragende Möglichkeit, bei einem gemeinsamen Bastelprojekt nicht nur wertvolles Wissen zu vermitteln, sondern gemeinsam auch einen riesen Spaß zu haben.

Meine CircuitMess BiT habe ich günstig bei Amazon.de gefunden. Wie sich herausstellte, handelt es sich bei der über Amazon verkauften Variante um die spanische Version mit spanischer Box und Anleitung. Es gibt die Anleitung aber auch auf Deutsch im Internet, daher habe ich mich entschieden sie zu behalten.

Ob es sich bei dem Amazon-Angebot um ein Dauerangebot handelt oder ob nur eine Charge abverkauft wird, kann ich nicht sagen. Wenn man aber (noch) kein Interesse an einem STEM-Box-Abonnement hat, lohnt es sich auf jeden Fall, dort mal vorbeizuschauen.

Die CircuitMess BiT Konsole

Die BiT ist die „kleinere“ Konsole von CircuitMess. Derzeit bietet CircuitMess zwei Konsolen an: Die BiT und die ByteBoi. Beide Konsolen sind technisch sehr ähnlich, wobei die ByteBoi wesentlich mehr RAM und Flash-Speicher zur Verfügung hat. Die beiden Konsolen haben aber unterschiedliche Zielgruppen, was sich vor allem auf den Zusammenbau auswirkt.

Der BiT richtet sich an Kinder ab 7 Jahren und benötigt zum Zusammenbau nur den mitgelieferten Schraubenzieher. Löten ist bei der BiT nicht erforderlich. Die „große“ Byteboi richtet sich an Kinder ab 11 Jahren und muss (teilweise) selbst zusammengelötet werden. Ein Lötkolben wird nicht mitgeliefert. Da ich meinen 5-jährigen Sohn in das Projekt einbeziehen wollte, habe ich mich zunächst für die BiT entschieden.

Die technische Basis der Konsole bildet, wie praktisch bei allen aktuellen CircuitMess Kits, der ESP32 Mikrocontroller. Hierbei handelt es sich um einen weit verbreiteten Mikrocontroller, der bei vielen Bastlern sehr beliebt ist und mit der Arduino IDE kompatibel ist.

Außer dem verwendeten Mikrocontroller gibt CircuitMess im Handbuch leider keine konkreten technischen Details an. Bei früheren Bausätzen waren viele Spezifikationen noch im Handbuch abgedruckt, dies ist aber leider nicht mehr der Fall.

Zwar basieren fast alle Bausätze von CircuitMess auf dem gleichen Mikrocontroller, jedoch gibt es diesen in verschiedenen Ausführungen und mit unterschiedlichen Erweiterungen, so dass es insbesondere im Bereich des RAM und des verfügbaren Festspeichers zu Unterschieden kommen kann.

Ich habe mich mal als Detektiv betätigt. Mit Hilfe der Spezifikationsblätter der bekannten Komponenten und einiger Micropython-Befehle habe ich versucht herauszufinden, wie die technischen Details wohl aussehen. Das Ergebnis ist folgendes (ohne Gewähr auf Richtigkeit):

Technische Daten CircuitMess BiT (ohne Gewähr):
Mikrocontroller: ESP32-S3-MINI-1
Prozessor(en): Xtensa  LX7 Dual Core 32 Bit 120 oder 160 Mhz
Flash Speicher: 2 MB
RAM: 512 kB sRAM
Display: 128x128px | 18 Bit Color
Sound: Beep-Lautsprecher
Stromversorgung: 3x AA Batterie

Was genau diese Daten letztendlich für die tatsächlich realisierbaren Projekte bedeuten, kann ich nicht genau beurteilen. Ausschlaggebend dürften hier die RAM- und Flash-Speicher sein. Diese erscheinen aus heutiger Sicht extrem knapp ausgelegt zu sein, dürften aber für die meisten Hobbyprojekte völlig ausreichen. In der Vergangenheit wurden mit wesentlich schwächerer Hardware sehr beeindruckende Werke geschaffen. Hier ein Beispiel, was auf dem großen Bruder, der ByteBoi, möglich ist (wohlgemerkt mit dem gleichen Mikrocontroller): Klick

Zusammenbau und Hardware

Die CircuitMess BiT Konsole ist für Kinder ab 7 Jahren gedacht. Dementsprechend einfach ist der Zusammenbau. Wie bereits erwähnt, müssen die Bauteile nicht auf die Platine gelötet werden. Diese ist bereits komplett bestückt. Man muss lediglich einige Kunststoffteile trennen, Folien abziehen und alles nach einer recht übersichtlichen Anleitung zusammenstecken und verschrauben. 7-Jährige sollten das alleine hinbekommen.

Ich habe das Set mit meinem 5-jährigen Sohn zusammen gebaut. Alleine hätte er es natürlich noch nicht geschafft, aber gemeinsam hatten wir viel Spaß beim Zusammenbau.

Das Ergebnis kann sich wirklich sehen lassen. Das Board ist sehr schön gestaltet und kommt durch die transparente Kunststoffverkleidung sehr gut zur Geltung. Die Konstruktion ist recht einfach gehalten, die Hardware ist nur vorne und hinten abgedeckt, die Seiten sind offen. Das sieht gut aus, macht die Konsole aber etwas anfällig für Staub.

Ein weiterer kleiner Schwachpunkt des Konzepts ist das Batteriefach. Die BiT wird mit 3 handelsüblichen AA-Batterien betrieben, die regelmäßig gewechselt werden müssen. Leider ist das Batteriefach fest unter dem Plastikgehäuse verschraubt, so dass man zum Wechseln jedes Mal die Rückseite der Konsole abmontieren muss.

Letztendlich ist es aber gerade dieses einfache Design, das den Bastelcharakter der Konsole unterstreicht und sie auch von normalen Handheld-Konsolen abhebt.

Interface und Spiele

Nach dem Einschalten ertönt ein kurzer Begrüßungston und es erscheint das Logo der Konsole. Danach gelangt man in das Hauptmenü, in dem die verfügbaren Spiele der BiT kachelförmig angeordnet sind. Standardmäßig stehen zurzeit 4 Spiele zur Verfügung. Bei den Spielen handelt es sich um klassische Mini-Arcade-Spiele, die durchaus unterhalten können. Für die Zukunft sind weitere kostenlose Spiele geplant, jedoch gibt es noch keinen konkreten Zeitplan.

Blocks

Bei Blocks handelt es sich um einen Tetris Klon. Das Spiel ist simpel gehalten, aber durchaus unterhaltsam.

Snake

Der Handyklassiker von Nokia mit der fruchtfressenden Schlange und im Prinzip genauso unterhaltsam. Nur die Steuerung ist wegen der Knöpfe etwas umständlicher (aber dazu später mehr beim Handling).

Bonk

Bonk ist ein Klon von PONG, dem Videospielklassiker schlechthin. Das Spiel ist gut umgesetzt und macht durchaus Spaß.

Wacky Stacky

Bei Wacky Stacky müssen Gegenstände auf einen immer größer werdenden Turm gestapelt werden. Dieser wackelt immer mehr, was das Stapeln immer schwieriger macht. 2 Items darf man herunterfallen lassen, beim Dritten hat man verloren. Auch dieses Spiel ist recht unterhaltsam.

Highscores und XP

Alle Spiele bieten die Möglichkeit, einen Highscore zu speichern. Wenn man allerdings die Firmware beim Programmieren überschreibt (dazu später mehr), gehen die Highscore-Daten verloren. Es handelt sich also eher um ein Gimmick als um ein echtes Feature.

Gleiches gilt für die XP-Punkte, die man beim Spielen sammelt. Mit diesen Punkten kann man theoretisch Trophäen und Themes freischalten, aber auch nur bis zum nächsten Firmware-Reset.

Wacky Robots

Im Hauptmenü gibt es noch weitere Titel, die aber ausgegraut sind und nicht gestartet werden können. Der Grund dafür ist, dass man sie mit den optional erhältlichen Wacky Robots freischalten muss.

Dabei handelt es sich um kleine Bastelsets, die jeweils ein bestimmtes wissenschaftliches oder technisches Thema vertiefen. Ich habe beim Kauf den Hertz-Roboter dazu bestellt (natürlich auf Spanisch 🤷‍♂️), der sich mit dem Thema Tonerzeugung beschäftigt. Mit diesem Wacky Robot kann man zum Beispiel mit kleinen Knöpfen Töne erzeugen und im Handbuch stehen ein paar Sätze zum Thema Schall und Klang.

Wenn man einen Wacky Robot an die BiT-Konsole anschließt, schaltet man ein exklusives Spiel frei. Zumindest beim Hertz war das Spiel allerdings recht unspannend und der Bastelspaß recht schnell vorbei.

Bezieht man das Set über ein Abonnement, erhält man mit jeder monatlichen Box auch zwei Wacky Robots. Hier macht das Konzept durchaus Sinn, denn so können die Kinder auch jeden Monat ihre BiT-Spielkonsole wieder auspacken und sich neu damit beschäftigen. Allerdings kostet jeder Wacky Robot über den Einzelhandel knapp 20 Euro, was für den Funktionsumfang meiner Meinung nach zu viel ist.

Ergonomie und Handling

Da es sich in erster Linie um ein Lernset und nicht um eine Spielkonsole für den Massenmarkt handelt, wurde das Thema Ergonomie natürlich eher nachrangig behandelt. Dementsprechend ist die Konsole etwas klobig geraten. Optisch hat die BiT durchaus ihren Charme und insgesamt können sowohl Erwachsenenhände als auch die Hände eines 5-Jährigen die Konsole gut in der Hand halten und damit spielen.

Mein größter Kritikpunkt wäre hier der Abstand der Pfeiltasten. Dieser ist etwas zu groß geraten. Das macht vor allem das Spielen von Snake etwas schwierig, da man enge Kurven nur schwer hinbekommt. Das ist aber kein Showstopper und nach einer gewissen Eingewöhnungszeit kommt man ganz gut damit klar.

Die handelsüblichen Minispiel-Handhelds vom Discounter wirken in der Regel sehr billig und zerbrechlich. Das ist bei der BiT absolut nicht der Fall. Man hat das Gefühl, ein hochwertiges Stück Hardware in der Hand zu halten. Auch die Haptik der Tasten gefällt mir sehr gut. Der Druckpunkt ist deutlich, aber nicht zu schwergängig und auch Kinder kommen gut damit zurecht.

Programmierung – Micropython und Blöcke

Das Highlight dieser Konsole ist natürlich die Möglichkeit, eigene Spiele zu programmieren. Und genau hier kann CircuitMess glänzen, denn hier kommen sowohl Anfänger als auch Profis auf ihre Kosten.

Block Editor

Die einfachste Art, Spiele für die CircuitMess BiT zu programmieren, ist der CircuitMess Block Editor. Dabei handelt es sich um eine grafische Programmieroberfläche. Anstatt die Syntax einer Programmiersprache zu lernen, kann man das Programm aus einer Auswahl von Blöcken zusammenstellen. Das Ganze ist ein wenig wie ein Puzzle aufgebaut, so dass man bei vielen Kombinationen sofort sieht, dass sie nicht zusammenpassen.

Man sollte sich aber keine Illusionen machen, es handelt sich immer noch um echte Programmierung. Die Blöcke sind nur optische Platzhalter für Micropython-Codebausteine. Im Hintergrund wird beim Platzieren auch direkt der Micropython-Code erzeugt, den man sich auch anzeigen lassen kann.

Das bedeutet, dass man entweder schon Programmiererfahrung haben sollte oder bereit sein sollte, die Logik des Programmierens zu erlernen. Hat man das mit den Blöcken aber erst einmal geschafft, sollte es ein Leichtes sein, auf die richtige Programmiersprache Micropython umzusteigen. Die Blöcke haben jedoch den Vorteil, dass man beim Lernen die Fallen der Syntaxfehler vermeidet, wodurch man sich besser auf das Erlernen der reinen Konzepte konzentrieren kann.

Micropython Editor

Mit dem gleichen Online-Editor können die Spiele auch in Micropython programmiert werden. Dadurch ergeben sich noch viele neue Möglichkeiten, da die grafischen Blöcke natürlich nicht alle Möglichkeiten der Programmiersprache abbilden können.

Es stehen die grundlegenden Bibliotheken von Micropython zur Verfügung, sowie einige für die Konsole selbst, um z.B. auf die Buttons zugreifen zu können. Eine API-Dokumentation habe ich leider nicht gefunden. Am einfachsten ist es also, erst einmal ein paar Programme mit den grafischen Blöcken zusammenzubauen und dann zu schauen, wie der generierte Code aussieht, um daraus zu lernen.

Eigene Micropython-Spiele nicht portabel

Eines muss man wissen: Es ist nicht möglich, mit Micropython oder den Bausteinen selbst programmierte Spiele in das Hauptmenü der Konsole einzubinden. Im Gegenteil: Bevor man mit der Programmierung beginnt, muss die gesamte Firmware überschrieben werden. Die Original-Firmware mit allen Spielen wird gelöscht und mit der Micropython-Umgebung überschrieben. Nun kann das eigene Spiel auf die Konsole übertragen und gestartet werden.

Allerdings wird das Spiel nicht dauerhaft gespeichert. Sobald man die Konsole wieder ausschaltet, ist das eigene Spiel wieder weg und man bekommt beim Einschalten nur einen schwarzen Bildschirm. Man kann es also nicht dauerhaft speichern, um es z.B. später seinen Freunden zu zeigen. Um ein eigenes Micropython-Spiel zu starten, muss man es also immer erst von einem Computer auf die Konsole übertragen.

Die mitgelieferte Firmware mit allen Spielen kann aber problemlos wieder aufgespielt werden. Das ist eine Sache von wenigen Klicks und funktioniert schnell und problemlos.

Programmierung mittels Arduino

Es ist auch möglich, die Konsole mit der Arduino IDE zu programmieren. Hier kann man in C/C++ programmieren und somit auch komplexere Spiele realisieren. Allerdings habe ich damit noch keine Erfahrung. Ob es hier also möglich ist, seine Spiele im Flashspeicher der Konsole zu speichern, kann ich leider nicht sagen.

Für die absoluten Profis sollte es aber durchaus möglich sein, da man auch die Open Source Firmware herunterladen, bearbeiten und modifiziert installieren kann. Bevor man aber mit dem Quellcode eines Betriebssystems hantiert, sollte man wirklich wissen, was man tut.

Tutorials und Lern-Erfahrung

Für die Programmierung eigener Spiele gibt es eine ganze Reihe von Video-Tutorials. Diese sind auch recht gut und richten sich an absolute Anfänger. Man erstellt mit Hilfe der grafischen Bausteine kleine Programme und Spiele. Das geht ganz gut und macht auch viel Spaß.

Möchte man allerdings Micropython verwenden, wird die Luft schnell dünn. Hierfür gibt es keine Tutorials für die BiT. Gleiches gilt leider auch für Hintergrundwissen, wie die technische Funktionsweise der Konsole oder ähnliches.

Es ist jedoch teilweise möglich, diese Ressourcen für ältere CircuitMess Kits auf der Website zu finden und sich dann selbst in einige theoretische Grundlagen einzuarbeiten.

Für jüngere Kinder ist dies jedoch nicht geeignet, da die Informationen viel zu verstreut sind und viel Recherche notwendig ist. Hier sollten Erwachsene ihre Kinder anleiten.

Über die technische Funktionsweise der Elektronik und der Mikrochips selbst findet man im Archiv von CircuitMess leider nur wenige Texte. Auch bei der BiT selbst gibt es leider außer ein paar Sätzen in der recht einfach gehaltenen Anleitung kein tiefergehendes Wissen dazu. Es wäre schön, wenn es hier mehr Ressourcen gäbe, damit sich interessierte Kinder und ihre Eltern einlesen und etwas mehr über die Hintergründe erfahren können.

Fazit

Die CircuitMess BiT Konsole ist ein wirklich toller Bausatz. Der Zusammenbau macht Spaß und auch die Spiele sind recht unterhaltsam, wenn auch die Anzahl recht überschaubar ist. Die Konsole ist hochwertig und sieht gut aus. Und langfristig hat man viel Spaß beim Programmieren eigener Spiele.

Einsteigerwissen wird sehr gut vermittelt, so dass man auch schnell in die Materie hineinfindet. Will man allerdings etwas tiefer in die Materie einsteigen, muss man sich ein wenig selbst helfen lernen. Kinder können hier durchaus alleine zurechtkommen, jedoch macht es wahrscheinlich noch mehr Spaß, wenn man die Projekte gemeinsam angeht.

Für die knapp 60 Euro kann man meiner Meinung nach nicht viel falsch machen, im schlimmsten Fall hat man eine selbstgebaute Minispielkonsole mit der man gemeinsam basteln und spielen kann. Im besten Fall hat man einen wirklich wertvollen Einstieg in die Programmierung mit möglichst kleinen Hürden. Und der Stolz in den Augen des eigenen Kindes, wenn es ein selbst (mit)programmiertes Spiel spielt: Unbezahlbar.

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