Arduino-Datenlogger
Zur Navigation springen
Zur Suche springen
ACHTUNG: Dieses Wiki dokumentiert die Anfangszeit des Fablab Cottbus e.V. und ist nicht aktuell. Für aktuelle Informationen, schau dich auf https://fablab-cottbus.de um oder schreibe uns eine Mail an info@fablab-cottbus.de! |
Inhaltsverzeichnis
Ziel
Ein einfacher Datenlogger, z.B. aus Steckbrettkomponenten, der Messdaten auf eine SD-Karte aufzeichnet. Optimiert für geringen Stromverbrauch und Batteriebetrieb. Er soll leichtes erweitern, umbauen und anpassen ermöglichen. Der Fokus liegt also auf dem Experimentieren und Nachvollziehen und weniger auf super robustem Dauereinsatz.
Lernziele
Elektrotechnik:
- Messfühler in Schaltung integrieren
- Messsignal in nutzbares Signal umwandeln (eventuell Spannungsbreite anpassen?)
- SD-Karte ansprechen zum Daten speichern und ablesen
- Realtime Clock
- Optokoppler als Überspannungsschutz
Datenverarbeitung
- Umrechnung Messsignal in Messwert
- z.B. Spannung in Temperaturwert
- eventuell Berechnung nichtlinearer Zusammenhänge
- Berechnung von Grenzwerten für Alarm, z.B.:
- Temperatur/Batteriespannung
- Änderungsrate Messwert
- Zeit unter Grenzwert
technische Umsetzung
Wie Randolf hier zusammengestellt hat:
- Logger muss sich mit Arduino-Software programmieren lassen
- Steckplatz für USB2serial Adapter
- low power Variante des ATmega328 o.ä.
- lässt sich mit ATtiny der Stromverbrauch senken ohne allzuviel P
- 3,3V 8MHz da geringer Stromverbrauch wichtiger als Rechenleistung, vereinfacht auch den SD-Kartenanschluss
- effizienter StepDown Wandler für 3,3V
- Realtime Clock (RTC) ist notwendig um die Messdaten sinnvoll verwerten zu können
- FIXME DS1307 geht nur mit 5V. Der DS 1337 und MCP 7940 geht ab 1,8V und hat ebenfalls Anschluss für Pufferbatterie. Oder man nimmt großen Kondensator als Energiepuffer an VCC. Bei Maxim gibt es RTCs mit „integrated trickle-charging circuitry“ um den Kondensator aufzuladen. Liste passender ICs: http://www.maximintegrated.com/en/app-notes/index.mvp/id/3517 Passender Kondensator: SPK 220.000µF-V :: Speicherkondensator, Raster 5mm, 220.000µF
- http://www.exp-tech.de/Shields/Real-Time-Clock-module-with-DS1307.
- oder DS 1307Z :: Real Time Clock I²C 56B NV SRAM, SO-8 und Batteriehalter für Knopfzelle damit die Uhr weiterläuft und nicht jedesmal neu gestellt werden muss.
- FIXME Mit welchen Senoren soll geredet werden? Welche Spannungen für Signalpegel usw. sind dabei notwendig?
- In der Station wollen wir Impulse von einem S-Bus zählen. Da hängt in der Regel ein Optokoppler zwischen den beiden S-Bus drähten und dem einen Eingang des Microcontrollers. Brauchen wir nur einen Optokoppler, der mit 3,3V schon funtioniert.
- MCP 9808-EMS :: Temperatursensor, MSOP-8 3,3-5V tauglich, -20 bis +100°C, programmierbarer Temperaturalarm.
- BTU???
- Analog-zu-Digital Eingang verwenden um die Batteriespannung zu überwachen. Messung ist selten und kann langsam sein. Die Auflösung ist sicher wichtiger. Die Spannungsüberwachung kann mit aufgezeichnet werden und hilft, das Verhalten der Batterie und der Schaltung im längeren Einsatz besser zu verstehen. Es gibt recht einfache Strategien vom Lehrstuhl VSBS, um die Aufzeichnungsrate dynamisch anzupasson, so dass ein Lebenszeitziel erreicht wird.
weitere Informationen
Datenlogger mit Arduino Yún → Hier gibt's vielleicht nützliche Informationen und Codebeispiele
Kursplanung
- Umsetzbarkeit testen
- Terminfindung
- Werbung machen
- Materialien festlegen
- Materialien bestellen
- Arduino-Chips vorbereiten?
- Schaltpläne vorbereiten
- nötige Daten auf Webseite bereitstellen (Schaltpläne, Plugins, Sourcecode etc.)
- PowerPoint/Wandtafel/Ausdrucke vorbereiten?
Teilnehmer
Interessiert
- Nanu
- Randolf
Verbindliche Zusage zum XX.XX.2014
mögliche Folgekurse
Messgeräte mit serieller Schnittstelle
- Ansprechen und Aufzeichnen von Geräten mit serieller Schnittstelle
- Reihenschaltung von seriellen Geräten - mehrere Geräte an einer Leitung aufzeichnen