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Data-Logger

Für den Nachweis der Funktion des Außentemperatursensors der Wetterstation, benötigte ich Vergleichsmessungen mit anderen Temperatursensoren. Hierzu habe ich entgegen meiner budoino Projekte aus fertigen Teilen einen Data-Logger für I2C Sensoren zusammen gezimmert. Der Data-Logger besteht aus einem Arduino NANO den ich in meiner Schublade fand, einem überarbeiteten Tiny RTC DS1307 Shield V2.0 (Fehlerkorrektur siehe Terrarium-Steuerung) und einem SD/Micro SD Card breakout module). Das SD-Karten Modul wird am SPI-Bus angeschlossen, und kann wahlweise mit 5V oder 3,3V betrieben werden. Die Realzeit-Uhr (RTC) wird am I2C-Bus angeschlossen, der auch noch für die Prüflinge (Temperatursensoren) nach außen geführt wird. Die Speicherung von Datum, Uhrzeit und Temperaturdaten erfolgt auf der SD-Karte in eine normale Textdatei, so dass die SD-Karte danach am PC ausgewertet werden kann.

Abhängig von der Abspeicherung der Messdaten, können diese direkt in Google Chart verwendet werden oder müssen, z.B. über LibreOffice Calc (/ Excel), aufbereitet werden. Im Beispiel Sensor-Ersatz wurde die Messdaten-Textdatei direkt mit PHP (file_get_contents) übernommen. Die Daten liegen dabei in der folgender Form vor:

"Date,LM1,LM2,LM3,DS1,DS2,DS3,DS4\n"

+ "2013-12-22 13:29:33,6.5,8,8.5,9.5,9.56,9.5,9.44\n"

+ "2013-12-22 13:30:37,6.5,8,8,9.25,9.31,9.31,9.31\n"

...

Infos zu den Messungen und den Messaufbauten siehe Sensor-Ersatz .

Stromlaufplan

str

Data-Logger Trägerkarte. Die I2C Pullup-Widerstände sind auf dem Tiny RTC DS1307 Shield enthalten.

Bilder

tuzu

Data-Logger

Korrektur

Da der NANO permanent Schwierigkeiten machte beim Upload von Software habe ich nach einer Recherche im Internet gefunden, dass es sich hierbei um einen Design Fehler im Layout handelt. Pin26 des FTDI Chip muss mit Masse verbunden sein. Die Lösung hierfür ist ein Kurzschluss zwischen Pin 26 und Pin 25, welcher Masse-Potential hat.

Von 2 korrigierten Nanos muss allerdings bei einem weiterhin vor dem Upload ein Reset manuell ausgelöst werden, damit der Upload funktioniert. Eine spätere Messung des Reset-Impulses mit einem Oscilloscope brachte dann eine überraschende Lösung. Mit angeschlossenem Oszi funktionierte der Upload einwandfrei. Darauf habe ich einen 1M Ohm Widerstand zwischen Reset und Masse gelötet, mit dem gleichen positiven Resultat. Da ich keinen Stromlaufplan von dem Nano Clone habe, kann ich keider nicht sagen, wo der Fehler steckt.

nano

nano

Kurzschlussbrücke zwischen Pin 26 und 25, zur Behebung des Upload-Problems via USB am NANO.

Widerstand an der RESET Leitung zur endgültigen Behebung des Problems.

Ausblick

Als Variante für obigen Data-Logger wäre eine direkte Speicherung der Daten in einer Datenbank auf einem Web-Server denkbar, analog zu der Datenübertragung meiner Wetterstation. Die Lösung wäre zwar nicht mehr überall einsetzbar, da man einen LAN-Anschluss benötigt, der Datenzugriff auf die Datenbank wäre aber äußerst komfortabel. Der Formfaktor wäre auch kleiner (siehe budoino ethernet), da die Realzeituhr (ist auf einem Web-Server sowieso vorhanden) und das SD-Karten-Modul entfallen.

Alternativ zu einem Web-Server Konzept, könnte der Data-Logger die Dateien auf einem NAS-Speichermedium ablegen.

Messungen

Mit dem Data-Logger wurden einige Messreihen durchgeführt, unter anderem die Vermessung des Terrarium-Temperaturverlaufs, räumlich und über der Zeit (siehe Messungen).


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