Schlagwort Archiv: Hardware

Herzschrittmacher für den Raspberry Pi – Teil 3: Mikrocontroller programmieren

Herzschrittmacher Projekt LogoWas braucht man um einen Mikrocontroller wie den ATtiny 13A zu programmieren? Zumindest mal zwei Dinge: Einen Programmer und eine dazu passende Software. Letzteres ist einfach, denn dafür bietet sich die Arduino IDE an, die ich bereits für mein Feinstaubprojekt benutzt hatte um den µC zu flashen. Bei der Programmierhardware wird es schon schwieriger, denn der ATtiny 13A ist ein blanker 8-Füßler ohne Bootloader und ohne USB-Anschluss. Es braucht also ein extra Programmiergerät um einen Sketch (ein Mikrocontroller-Programm) dort drauf flashen zu können. Beides, Programmer und Programmierumgebung bereiten wir in diesem Artikel vor, so dass wir uns danach an die eigentliche Programmierung machen können. (mehr …)

Herzschrittmacher für den Raspberry Pi – Teil 2: Hardware

Herzschrittmacher Projekt LogoIn dieser Artikelserie geht es um ein Lebenserhaltungssystem für den Raspberry Pi. Sollte sich das Betriebssystem eines RasPi einmal aufhängen, wird eine Überwachung aktiv und startet den Raspberry Pi neu. Heute beschreibe ich die kleine Hardwareschaltung, die das ermöglicht. Zum Einsatz kommen ein kleiner Mikrocontroller, zwei MOSFETs, eine LED, die den Pulstakt anzeigt und ein paar passive Bauelemente. Daraus entsteht für kleines Geld eine kleine stromsparende Überwachungsschaltung, die einen Raspberry Pi im Fall der Fälle automatisch wieder zurück ins Leben holt. (mehr …)

Herzschrittmacher für den Raspberry Pi – Teil 1: Konzept

Herzschrittmacher Projekt LogoDer Raspberry Pi ist ein sehr stabiles Computersystem – für BOINC und SETI@Home ist bei mir ein Raspberry Pi 2 einmal über ein Jahr lang ohne Unterbrechung und Reboot gelaufen. Aber so ein RasPi ist halt auch nur ein Computer und dessen Software kann sich schon mal aufhängen, so wie am heimischen PC eben auch. Am PC merkt man es gleich und kann einen Neustart des Computers veranlassen, aber was ist, wenn der Raspberry Pi irgendwo ohne Monitor und Tastatur als Server läuft? Dafür gibt es jede Menge Anwendungsfälle, wie File- oder Webserver, BOINC- oder Kamera-Computer. Wenn sich so ein System aufhängen sollte, dann wird man es in der Regel gar nicht gleich merken und der Reboot ist auch nicht so einfach wie am Personal Computer. Wie wäre es also, wenn wir ein Stück Hardware bauen, das die Vitalfunktion eines angeschlossenen Raspberry Pi überwacht und im Fall der Fälle eine Wiederbelebung durchführt? Also quasi ein Herzschrittmacher oder EKG mit integriertem Defibrillator? (mehr …)

Raspberry Video Camera – Teil 29: Stromversorgung für Kamera Modell 200

Im Raspberry Pi Kamera Modell 850 hatte ich zur Bereitstellung der 5V Betriebsspannung ein Step-Down-Schaltreglermodul auf Basis eines LM2596S Reglerchips verwendet. Das eignet sich prinzipiell natürlich auch für das Kamera Modul 200, hat aber zwei Nachteile. Einmal ist es mit 43 x 21 x 12mm relativ groß und zum anderen muss es vor dem Einsatz erst auf 5V eingestellt werden. Abhilfe schafft ein anderes Modul mit der Bezeichnung Buck Converter Mini Step Down Module. Dessen Abmessungen betragen nur noch 20 x 11 x 5mm, was ganz beachtlich ist. Und es ist sehr vielseitig einsetzbar, wie wir noch sehen werden, wenn auch nicht ganz so leistungsfähig. (mehr …)

Raspberry Video Camera – Teil 28: Kamera Modell 200 mit Raspberry Pi Zero

Fast ein Jahr läuft diese Artikelserie nun bereits – ein guter Anlass um sich wieder der Hardware zuzuwenden. Ich hatte bisher ein Kameramodell 850 auf Basis des Raspberry Pi 3 vorgestellt. Nun kommt endlich der kleinere Raspberry Pi Zero W zum Einsatz. Der hätte mir aufgrund der kleinen Abmessungen auch Anfang 2017 schon gefallen, aber das Modell damals hatte noch kein integriertes WLAN und war in Deutschland kaum lieferbar. Ursprünglich einmal als 5$-Computer angekündigt, ist der Raspberry Pi Zero W inzwischen wenigstens für 10 Euro in Deutschland problemlos erhältlich. Ein kleiner Rechner ermöglicht natürlich auch ein kleineres Kameragehäuse und so schrumpft das von einer 850ml Frischhaltebox beim Raspberry Pi 3 nun auf handliche 200ml. (mehr …)

Feinstaubsensor – Teil 8: Verkabelung und Aufstellung

Die Verkabelung ist ganz einfach, sieben Drähtchen genügen und die werden nur auf die Anschlusspins gesteckt. Dazu kommt bei meiner Erweiterung des Stuttgarter Feinstaubprojekts noch der 5V-Spannungsregler als zusätzliches Bauelement. Für alles habe ich ein Verkabelungsschaubild erstellt, nach dem die jeweiligen Anschluss-Pins leicht zu finden sind. Danach geht es an den Einbau aller Bauteile in die Abwasserrohrbögen. Die habe ich vorher angeschliffen und weiß gestrichen. Das soll bewirken, dass Sonneneinstrahlung direkt auf das Gehäuse möglichst wenig Einfluss auf die Temperaturmessungen hat. (mehr …)

Feinstaubsensor – Teil 7: Zusammenbau

Beim original Stuttgarter Feinstaubprojekt ist der Zusammenbau der Komponenten denkbar einfach mit zwei Kabelbindern erledigt. Einer hält den Feinstaubsensor SDS011 und den Mikrocontroller zusammen und ein weiterer Kabelbinder fixiert den Temperaturfühler am Ausaugschlauch. Fertig! Kommt – wie bei meiner Variante – noch ein Spannungsregler dazu, dann wird es schon etwas komplexer innerhalb der beiden Abflussrohre. Ich löse das durch eine Kunststoff-Trägerplatte, auf der Feinstaubsensor, NodeMCU und Spannungsregler befestigt werden. (mehr …)

Feinstaubsensor – Teil 6: Stromversorgung

Erst mal ist die Stromversorgung des Eigenbau-Feinstaubsensors ganz einfach. Die beiden Sensoren SDS011 (Feinstaub) und DHT22 (Temperatur und Luftfeuchtigkeit) werden vom NodeMCU-Board aus mit Strom versorgt. Und das NodeMCU-Board hat einen Mikro-USB-Anschluss, so dass man ein normales Smartphone Ladegerät oder Raspberry Pi Netzteil verwenden kann. Das original Stuttgarter Feinstaubprojekt nimmt ein 2m langes USB-Flachbandkabel zwischen Netzteil und NodeMCU. Das sollte auch für alle Anwendungsfälle passen, bei denen der Feinstaubsensor nahe am Fenster angebracht ist. Aber was machen diejenigen, die größere Entfernungen von der Steckdose zum Feinstaubsensor überbrücken müssen? Hier eine Lösung. (mehr …)

Feinstaubsensor – Teil 2: Einkaufsliste

Im heutigen Teil des Feinstaubprojekts geht es um die einzelnen Komponenten der Messstation und um deren Beschaffung. Letzteres ist gar nicht immer so einfach, den Feinstaubsensor SDS011 zum Beispiel bekommt man in Deutschland nur sehr teuer, da kann es sich lohnen, direkt in China zu bestellen. Bei anderen Komponenten, wie dem Mikrocontroller NodeMCU, haben wir ebenso die Wahl, ob wir sie zu einem günstigen Preis ebenfalls direkt in China bestellen, was mit mehreren Wochen Lieferzeit einher geht, oder lieber schnell aber teurer zum Beispiel über Amazon. (mehr …)

Feinstaubsensor – Teil 1: Jetzt messen wir selber!

Citizen Science“ nennt sich das auf neudeutsch, wenn Bürger selbst wissenschaftlich tätig werden. Und ein Projekt aus diesem Umfeld ist luftdaten.info, das vom OK Lab Stuttgart betrieben und gefördert wird. Hier bauen sich interessierte Bürger selbst für wenig Geld ihren eigenen Feinstaubsensor und führen die Daten in einer Feinstaubkarte zusammen. Somit sind die erfassten Daten frei für jedermann zugänglich. Im ersten Teil dieser Artikelserie stelle ich das Projekt vor und in den folgenden werde ich zeigen, wie sich jeder seinen eigenen Feinstaubsensor bauen kann. (mehr …)