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Am Schluß dieses Workshops stand  noch eine interessante Aufgabe, nämlich eine adäquate „Behausung“ für die einzelnen Teile des Sensors zu entwerfen. Dazu fühlte ich mich zunächst nicht imstande und wählte die einfachste Form der Darstellung:  einen Bilderrahmen. Etwas verschönert mit einer romantischen Gartenszene sieht das Ganze ganz ansprechend aus.

Fertige CO2 Ampel in Bilderrahmen
CO2 Sensor in Bilderrahmen

Jetzt habe ich mich aber etwas mehr mit dem Hintergrund unseres Workshops beschäftigt. Warum verwenden wir jetzt vermehrt Sensoren wie diese? Warum finden wir es wichtig, mehr und länger zu lüften? Die Antwort liegt auf der Hand: durch Covid-19 sind wir sensibler geworden, wie wir mit dem CO2 Ausstoß umgehen und wie wichtig regelmäßiges Lüften ist.

Und weil ich immer mehr über diese Fragen nachdachte, kam mir vor einigen Wochen der Mythos um „Die Büchse der Pandora“ in den Sinn. In aller Kürze sagt dieser Mythos Folgendes: Zeus läßt aus Lehm die erste Frau erschaffen – als Teil der Strafe für die Menschheit – (wohlgemerkt also nur „Herren der Schöpfung“ bis dahin) – weil Prometheus, aus Liebe zu den Menschen, den Göttern das Feuer gestohlen hat. Zeus verheiratet aus Bosheit Pandora mit einem Bruder des Prometheus und gibt ihr als zusätzliche Rache eine Büchse mit, die sie nie öffnen darf.

Nun kommt es, wie es kommen muß. Die Frauen sind an allem Schuld….aber das wissen wir bereits; auch Eva war zu neugierig. Also, Pandora öffnet natürlich die Büchse und damit kommt alles Böse in die Welt: Arbeit,  Krankheit und der Tod.

Irgendwo in der Büchse ist aber auch die Hoffnung versteckt. Nur leider streiten sich die Gelehrten darüber, ob sie eingesperrt bleibt, oder ob Zeus doch noch einen Funken Empathie für seine Geschöpfe empfindet und als kleines Trostpflaster sich die Hoffnung ausgedacht hat. Wir wissen es nicht. Aber ich will das sehr gerne glauben.

Diese Vorstellung einer Büchse aus der Böses, aber auch Hoffnung  entweicht, brachte mich auf eine Idee!

Als die Pandemie das Tragen von FFP 2 Masken erforderlich machte, habe ich die mitgelieferten Klammern aufbewahrt, weil ich wußte, irgendwas werde ich damit machen und nun kam die Gelegenheit, sie zu verwenden.  Die Grundlage meines Designs ist eine Spanschachtel.

Zweiteilige Spanschachtel, rot bemalt
Entwurf Idee

Rot angemalt verkörpert sie das Virus. Aber es gibt Hoffnung und Hilfe , denn es gibt Masken und Impfungen. Die Klammern stellen dar, dass wir mit Hilfe von Wissenschaft und Technik die Krankheit besiegen werden, deshalb habe ich auch einige „Perlen der Hoffnung “ hinzugefügt.

Im oberen Teil versteckt sich die Octopusplatine, im unteren Teil die beleuchtete Anzeige für CO2, Temperatur und Luftfeuchtigkeit.

Der fertige Entwurf

Zuletzt noch den Rahmen. Damit drücke ich die Hoffnung aus, das der Inhalt dieser besonderen „Büchse der Pandora“ durch Verwendung der ihr jetzt mitgegebenen Sensoren seinen Schrecken verlieren wird. Wissenschaft zusammen mit Technik und menschlicher Vernunft können das schaffen.

Mein persönliches Fazit: seit ich diese Sensoren verwende, wird viel öfter gelüftet. Grün ist eine schöne Farbe!

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Nachdem ich mich mit Thingspeak noch etwas intensiver beschäftigt hatte, könnte ich aus diesem Blogbeitrag eine “ unendliche Geschichte“ machen. Aber keine Angst, ich werde hier wirklich nur meine Grund-Erkenntnisse darlegen.

Foto zeigt die Eingabe der Thingspeak Daten im Ardublock
Thingspeak Daten

Dies war im Ardublock der letzte Befehl, der noch einzufügen war,  um, nach Hochladen auf den Octopus, die Daten im WLAN verwalten zu können, d.h. die Daten werden ab jetzt nicht mehr lokal auf den PC , sondern in der Cloud gespeichert . (Übrigens ein schlaues Synoniem für sehr erdgebundene Serveranlagen – dies nur nebenbei) Um diese Daten abrufen zu können braucht man ein dafür geeignetes Programm, in unserer Anwendung also Thingspeak.

Dieses Foto zeigt Thingspeak nach der Anmeldung
Nach Anmeldung bei Thingspeak

Nach der Anmeldung bei Thingspeak bekommt man eine  Channel ID und ein API Key. Ein API Key ist übrigens ein Authentifizierungsmerkmal für einzelne Anwendungen, das ist auch bei diesem Programm einleuchtend.

Und nun konnte ich im Ardublock diese Daten eingeben, dazu die dazugehörenden Felder von meinem Sensibelchen, das Sensirion,  weil dieser Sensor nicht nur CO2, sondern auch Temperatur und Luftfeuchtigkeit messen kann!

Thingspeakdaten im Ardublock fertig zum Hochladen
Nach Eingabe des API Keys werden die Ardublockdaten zur Octopusplatine hochgeladen

Wie schon erwähnt,  zu Thingspeak gäbe es noch soviel zu sagen , aber das überlasse ich dann doch lieber den Experten! Deshalb hier nur noch ein Screenshot der Datenvisualisierung in diesem Programm. Die entsprechende Daten werden laufend hochgeladen,  wie man an der Datenkurve des CO2 Charts gut erkennen kann.

Sichtbare Datenvisualisierung innerhalb einer Viertelsunde
Datenkurve in Thingspeak

…… und weil man den PC mit den Daten nicht in die Hosentasche stecken kann, gibt es sogar eine App fürs Smartphone! Mit ThingView kann man die Kurven ansehen, aber natürlich nicht verwalten. Trotzdem finde ich die App eine sinnvolle Ergänzung.

Die App Thingview als screenshot
Die App ThingView

Übrigens: Das Arbeiten mit der CO2 Ampel lernte ich in der Onlinegruppe “ Senioren lernen online“ als Teil eines neuen Projektes im  europäischen Erasmus+ Programm. Näheres finden Interessierte unter  https://senioren-lernen-online.de/ict-css/ . Wie sich meine Teilnahme an diesem Projekt weiterentwickelt, werde ich ggf. in diesem Blog später nochmals aufgreifen.

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Foto zeigt Ardublock Setup
Das Setup

Wer meine Erfahrungen mit dem Basteln einer CO2 Ampel bis hier her verfolgt hat,  möchte vielleicht auch wissen wie es weitergeht, denn es fehlte noch was…

Schon am Anfang hatte ich mich etwas gewundert, warum das Feld mit der Beschreibung Setup frei bleiben musste, was ich natürlich nicht wissen konnte. Jetzt am Schluß wurde das Geheimnis gelüftet:  im Idealfall sollen die Daten der CO2 Ampel im Internet sichtbar gemacht werden und die erzeugten Kurven mit einem externen Programm dargestellt werden können!

Sie ahnen es vermutlich schon:  weiteres Lernen war angesagt. 2 neue Befehle gab es einzufügen. Daten für den WLAN Zugang UND ein HTTP-Protokoll, damit das dafür erforderliche Programm THINGSPEAK die Daten  „lesen“ kann.

Foto zeigt Befehle für den Internetzugang
Internet und Protokoll

Da geriet ich ziemlich ins Grübeln. Ganz oben sollten die WLAN Daten hin, das war mir  schon klar, aber wohin mit dem Hinweis für das externe Programm?? Gleich dahinter, oder doch in der Mitte? Es dauerte etwas,  bis ich begriffen habe, dass diese beiden Befehle das Ganze sozusagen “ umklammern“ und deshalb das Protokoll ganz am Ende stehen sollte.

WLAN Netzname und Passwort
Das Geheimnis ist gelüftet

Man braucht also die WLAN Daten, aber die Einzelheiten zur Suche danach überlasse ich Ihnen, sonst artet diese Geschichte zu einem Workshop aus. Auch die Beschäftigung mit dem Programm THINGSPEAK würde in diesem Beitrag zu weit führen. Aber das  Endergebnis möchte ich Ihnen doch nicht vorenthalten! Denn zuletzt gab es noch etwas zu basteln:  einen würdigen Rahmen für die verwendeten hardware Komponenten,  die ich Ihnen ganz am Anfang gezeigt hatte.

CO2 Ampel in einem Rahmen an der Wand
Es funktioniert und ist sogar dekorativ

Im nächsten (und vermutlich letzten Beitrag zu diesem Thema) werde ich mich noch etwas ausführlicher mit dem Programm THINGSPEAK beschäftigen. Dabei gibt es noch allerlei Interessantes zu entdecken.

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Kleines Gerät zeigt Temperatur,  CO2 und Luft Daten an
Fertige Anzeige von Temperatur, CO2 und Luftfeuchtigkeit

Nun gibt es zusätzlich zur CO2 Ausgabe durch Blinken auf dem Octopus noch eine interessante Erweiterung dazu:  das Grove LCD Modul!

Wie man hier gut sehen kann,  gibt es auf diesem Modul eine Anzeige für Temperatur, CO2 und Luftfeuchtigkeit, was natürlich extrem praktisch ist, wenn man eine schnelle Übersicht über die Raumqualität haben will.  Aber wie funktioniert das nun?

Als Erstes stöpselte ich das  Zusatzgerät mit dem dazugehörenden Kabel in den winzigen USB-Hub ein. Aber wie immer:  ohne Fleiß kein Preis. Also brauchte ich wieder mein Ardublock im Arduinoprogramm um Octopus mitzuteilen, dass weitere Arbeit auf ihn zukommt.

Das war eine kniffelige Sache, was die logische Umsetzung betrifft, aber glücklicherweise gab es wieder etwas Hilfe bei der Programmierung, denn leider wurden hier merkwürdige Abfragen wie x und y Achsen verwendet. Davon habe ich nun wirklich keine Ahnung gehabt, aber schau an, sogar das konnte ich lernen.

Anzeige vom erfordeelichen Programmteil der Arduinoumgebung
Grove LCD

Dieses Grove LCD Interface (Interface: so nennt man die Erweiterungen für den Octopus)  mußte ich natürlich 3x nacheinander im Programm einfügen,  damit die Daten in der richtigen Reihenfolge – und auf der richtigen Achse nicht zu vergessen – übertragen und dargestellt werden können. Hier war also wieder heftiges learning bei doing angesagt. Nun hatte ich aber schon so viel Erfahrung mit dem Programm, dass ich nicht mehr jedes Mal in Panik ausbrach, wenn es zum xten Mal nicht klappte!

Das Ergebnis kann sich sehen lassen und ich bin sehr glücklich, auch diese Hürde geschafft zu haben.

In der 5. und letzten Aufgabe habe ich dann noch gelernt,  wie man das alles auch noch per WLAN verwenden kann, das erfolgt dann im letzten Teil dieser Geschichte über meinen Ausflug in die Welt von Logik und Technik.

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Jetzt bekommen die schon in der 1. Aufgabe vorgestellten Neopixel eine neue Funktion. Sie sollen den CO2 Wert anhand der 3 Farben Grün (Wert in Ordnung), Gelb ( Wert grenzwertig) oder Rot (unbedingt lüften) darstellen.

Dafür brauche ich in der Kontrollstruktur einen neuen Befehl. Der lautet:  falls/sonst und hat folgende Unterstruktur: teste…. dann…. sonst.

Jetzt können die Neopixel leuchten

Aber damit nicht genug. Der Sensirion muss ja wissen, ab welchem Wert unser Octopus grün, gelb oder rot leuchten soll. Dafür brauche ich die Option Logische Operatoren, damit das Programm definieren kann,  wann die Pixel umschalten sollen auf gelb bzw. rot.

Ardublock-Optionen

Hier brauchte ich also den Befehl “ kleiner als“  < oder „größer als“  >. Und da gab es viele Irritationen, die ich nur durch probieren,  probieren,  probieren überwinden konnte.

Wenn also getestet wird:  CO2 „KLEINER  < als 1000 ppm“ sollen die Pixel rechts und links GRÜN leuchten.

Bei Überschreiten des festgelegten Werts, in diesem Fall 2000 ppm sollen die Neopixel ROT leuchten. Dafür brauche ich dann den Befehl CO2 GRÖSSER > als 2000 ppm.

Nun aber sollen im Zwischenbereich ( also zwischen 1000 und 2000 ppm) die Sensoren noch GELB leuchten.

Das in der Logik selber zu begreifen, hat viele Stunden gekostet, weil ich so zu denken und zu überlegen nicht gelernt habe. Doch zuletzt habe ich die Lösung gefunden: wenn ich GRÜN und ROT definiert habe, KANN GELB nur mit „Sonst“ definiert sein.

Serial print war in der 2. Aufgabe schon ein wichtiges Thema, daran konnte die Übertragung nicht mehr scheitern. Aber etwas konnte ich dann doch noch hinzufügen, damit der Monitor die Daten nicht so rasend schnell durchlaufen läßt. In den Kontrollstrukturen gibt es den Befehl: Warte….. Millisekunden. Hier habe ich die Variable 5000 eingegeben, also 5 Sekunden. Das hat sich sehr bewährt.

Und so glaube ich die 3. Aufgabe ordentlich gelöst zu haben. Mit all diesem neu erworbenen Wissen bin ich davon überzeugt, auch die 4. Aufgabe in absehbarer Zeit bewältigen zu können.

Hören statt lesen geht auch

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