Kabellose Wetterstation - Versionsgeschichte

Daniel Block2: /* Komponentenspezifikation */ Anpassung der Nummerierung

2024-01-17T21:16:00Z

Komponentenspezifikation: Anpassung der Nummerierung

← Nächstältere Version		Version vom 17. Januar 2024, 23:16 Uhr
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	\|6,64€		\|6,64€
	\|-		\|-
	\| 9		\| 11
	\| Außengehäuse		\| Außengehäuse
	\|		\|
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	\|n.A.		\|n.A.
	\|-		\|-
	\| 10		\| 12
	\| Innengehäuse		\| Innengehäuse
	\|		\|

Daniel Block2: /* Komponentenspezifikation */ Akku Expansion Board + Akku hinzugefügt

2024-01-17T21:09:42Z

Komponentenspezifikation: Akku Expansion Board + Akku hinzugefügt

@@ Zeile 216: / Zeile 216: @@
 |[[Datei:Anemometer Arduino.png|rahmenlos|mini|zentriert|100px]]<ref>https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/windstaerke-messgeraet-anemometer-fuer-arduino</ref>
 |30,80€
 |-
 | 9

Daniel Hilgers: /* Komponentenspezifikation */

2024-01-17T20:54:09Z

Komponentenspezifikation

← Nächstältere Version		Version vom 17. Januar 2024, 22:54 Uhr
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	\|2x		\|2x
	\|[[Datei:NRF24L01 Adapterboard.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://www.az-delivery.de/products/adapter-fur-nrf24l01</ref>		\|[[Datei:NRF24L01 Adapterboard.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://www.az-delivery.de/products/adapter-fur-nrf24l01</ref>
	\|2x 4,49€		\|1x 4,49€ als Dreierset
	\|-		\|-
	\| 5		\| 5

Daniel Hilgers: /* Komponentenspezifikation */ added BOM

2024-01-17T20:53:36Z

Komponentenspezifikation: added BOM

← Nächstältere Version		Version vom 17. Januar 2024, 22:53 Uhr
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	! style="font-weight: bold;" \| Anzahl		! style="font-weight: bold;" \| Anzahl
	! style="font-weight: bold;" \| Bild		! style="font-weight: bold;" \| Bild
			! style="font-weight: bold;" \| Preis
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	\| 1		\| 1
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	\|2x		\|2x
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			\|1x 72,90€ im Funduino Starter Paket + 1x 23,99€
	\|-		\|-
	\| 2		\| 2
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	\|2x		\|2x
	\|[[Datei:Dht22.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://botland.de/multifunktionale-sensoren/2637-temperatur-und-feuchtigkeitssensor-dht22-am2302-modul-kabel-5904422372712.html</ref>		\|[[Datei:Dht22.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://botland.de/multifunktionale-sensoren/2637-temperatur-und-feuchtigkeitssensor-dht22-am2302-modul-kabel-5904422372712.html</ref>
			\|2x 4,33€
	\|-		\|-
	\| 3		\| 3
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	\|2x		\|2x
	\|[[Datei:Nrf24l01+.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/funktechnik/nrf24l01-pa-lna-wireless-modul-1100m-reichweite-mit-antenne</ref>		\|[[Datei:Nrf24l01+.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/funktechnik/nrf24l01-pa-lna-wireless-modul-1100m-reichweite-mit-antenne</ref>
			\|2x 4,11€
	\|-		\|-
	\| 4		\| 4
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	\|2x		\|2x
	\|[[Datei:NRF24L01 Adapterboard.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://www.az-delivery.de/products/adapter-fur-nrf24l01</ref>		\|[[Datei:NRF24L01 Adapterboard.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://www.az-delivery.de/products/adapter-fur-nrf24l01</ref>
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	\|-		\|-
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	\|1x		\|1x
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			\|6,79€
	\|-		\|-
	\| 6		\| 6
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	\|1x		\|1x
	\|[[Datei:Ds3231.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://www.az-delivery.de/products/ds3231-real-time-clock</ref>		\|[[Datei:Ds3231.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://www.az-delivery.de/products/ds3231-real-time-clock</ref>
			\|5,10€

	\|-		\|-
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	\|1x		\|1x
	\|[[Datei:3,5" TFT-LCD-Display-Modul 480x320.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://www.amazon.de/gp/product/B07Y5Z6VZB/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_image?ie=UTF8&psc=1</ref>		\|[[Datei:3,5" TFT-LCD-Display-Modul 480x320.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://www.amazon.de/gp/product/B07Y5Z6VZB/ref=ppx_yo_dt_b_search_asin_image?ie=UTF8&psc=1</ref>
			\|15,12€
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	\| 8		\| 8
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	\|1x		\|1x
	\|[[Datei:Anemometer Arduino.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/windstaerke-messgeraet-anemometer-fuer-arduino</ref>		\|[[Datei:Anemometer Arduino.png\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]<ref>https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/windstaerke-messgeraet-anemometer-fuer-arduino</ref>
			\|30,80€
	\|-		\|-
	\| 9		\| 9
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	\|1x		\|1x
	\|[[Datei:CADLinks.jpg\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]		\|[[Datei:CADLinks.jpg\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]
			\|n.A.
	\|-		\|-
	\| 10		\| 10
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	\|1x		\|1x
	\|[[Datei:Linksseitige Innenstation.jpg\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]		\|[[Datei:Linksseitige Innenstation.jpg\|rahmenlos\|mini\|zentriert\|100px]]
			\|n.A.
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			Weiteres Verbrauchsmaterial wie unter anderem das verwendete Werkzeug, Schrauben, PLA, ASA und Löteinsätze wurden aus dem privaten Inventar entnommen und fallen somit nicht in die Kostenrechnung.

	== Umsetzung (HW/SW) ==		== Umsetzung (HW/SW) ==

Daniel Hilgers am 17. Januar 2024 um 19:23 Uhr

2024-01-17T19:23:13Z

← Nächstältere Version		Version vom 17. Januar 2024, 21:23 Uhr
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	<!-- Kopieren Sie diesen Header in Ihren Artikel, damit er aufgelistet wird. -->		<!-- Kopieren Sie diesen Header in Ihren Artikel, damit er aufgelistet wird. -->
	'''Autor: Daniel Hilgers & Daniel Block''' <br/>		'''Autor: Daniel Hilgers & Daniel Block''' <br/>
	'''Betreuer: Prof. Schneider''' <br/>		'''Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Schneider''' <br/>

Daniel Hilgers: /* YouTube Video */

2024-01-17T19:20:51Z

YouTube Video

← Nächstältere Version		Version vom 17. Januar 2024, 21:20 Uhr
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	== YouTube Video ==		== YouTube Video ==
	In dem folgenden ~~Youtube Video~~ [https://www.youtube.com/watch?v=c2p-dGsCBlE YouTube-Video] werden die Funktionen der kabellosen Wetterstation gezeigt.		In dem folgenden [https://www.youtube.com/watch?v=c2p-dGsCBlE YouTube-Video] werden die Funktionen der kabellosen Wetterstation gezeigt:
	{{#ev:youtube\|https://www.youtube.com/watch?v=c2p-dGsCBlE\| 750 \| \| Video 1: Funktion der kabellosen Wetterstation \|frame}}		{{#ev:youtube\|https://www.youtube.com/watch?v=c2p-dGsCBlE\| 750 \| \| Video 1: Funktion der kabellosen Wetterstation \|frame}}

Daniel Hilgers: /* Projektdurchführung */

2024-01-17T19:20:31Z

Projektdurchführung

← Nächstältere Version		Version vom 17. Januar 2024, 21:20 Uhr
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	Die Entwicklung dieser kabellosen Wetterstation umfasste zwei Hauptbereiche: die Hardware- und die Softwareentwicklung.		Die Entwicklung dieser kabellosen Wetterstation umfasste zwei Hauptbereiche: die Hardware- und die Softwareentwicklung.

	In der Hardwareentwicklung ~~liegt~~ der Fokus auf dem Design und der Konstruktion der physischen Komponenten. Dies beinhaltet die Auswahl geeigneter Materialien für die Gehäuse, die Integration von Sensoren und Mikrocontrollern sowie die Sicherstellung der Wetterfestigkeit und der drahtlosen Kommunikation. Wichtige Aspekte sind dabei die Robustheit der Außenstation gegenüber Witterungseinflüssen und die ergonomische sowie ästhetische Gestaltung der Innenstation.		In der Hardwareentwicklung lag der Fokus auf dem Design und der Konstruktion der physischen Komponenten. Dies beinhaltet die Auswahl geeigneter Materialien für die Gehäuse, die Integration von Sensoren und Mikrocontrollern sowie die Sicherstellung der Wetterfestigkeit und der drahtlosen Kommunikation. Wichtige Aspekte sind dabei die Robustheit der Außenstation gegenüber Witterungseinflüssen und die ergonomische sowie ästhetische Gestaltung der Innenstation.
	Im Innengehäuse ist ein 3,5-Zoll-Display verbaut, das die Lesbarkeit der Wetterdaten sicherstellt. Die Innenstation verfügt über ein Empfänger-Modul, Sensoren für Temperatur und Feuchtigkeit sowie eine RealtimeClock, diese sind alle im Gehäuse untergebracht. Beim Design des Innengehäuses wurde ~~besonderen~~ Wert auf Benutzerfreundlichkeit und einfache Wartung gelegt, es berücksichtigt aber ebenso eine gute Belüftung. Das Außengehäuse, das ohne Display gestaltet ist, besitzt neben dem Funkmodul und dem Temperatur- und Feuchtigkeitssensor auch ein Anemometer und ein Barometer. Es ist aus dem Material ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat) 3D-gedruckt, ein Material, das sich durch seine UV- und Witterungsbeständigkeit auszeichnet.		Im Innengehäuse ist ein 3,5-Zoll-Display verbaut, das die Lesbarkeit der Wetterdaten sicherstellt. Die Innenstation verfügt über ein Empfänger-Modul, Sensoren für Temperatur und Feuchtigkeit sowie eine RealtimeClock, diese sind alle im Gehäuse untergebracht. Beim Design des Innengehäuses wurde besonderer Wert auf Benutzerfreundlichkeit und einfache Wartung gelegt, es berücksichtigt aber ebenso eine gute Belüftung. Das Außengehäuse, das ohne Display gestaltet ist, besitzt neben dem Funkmodul und dem Temperatur- und Feuchtigkeitssensor auch ein Anemometer und ein Barometer. Es ist aus dem Material ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat) 3D-gedruckt, ein Material, das sich durch seine UV- und Witterungsbeständigkeit auszeichnet.

	Auf der anderen Seite steht die Softwareentwicklung, die sich mit der Programmierung der Mikrocontroller, der Entwicklung der Benutzeroberfläche, der Implementierung der Datenverarbeitung und Datenanzeige befasst, alles unter Verwendung von MATLAB/Simulink.		Auf der anderen Seite steht die Softwareentwicklung, die sich mit der Programmierung der Mikrocontroller, der Entwicklung der Benutzeroberfläche, der Implementierung der Datenverarbeitung und Datenanzeige befasst, alles unter Verwendung von MATLAB/Simulink.
	Hierbei spielte MATLAB/Simulink, das als Vorgabe des Praktikums zu verwenden war, eine zentrale Rolle. Es wurden zwei unterschiedliche Simulink-Modelle erstellt, um die spezifischen Anforderungen der separat agierenden Arduino-Controller für den Innen- und Außenbereich zu erfüllen. Unter Verwendung von Simulink S-Function-Blöcken wurde C++-Code in die Simulink-Modelle integriert. Dies ermöglichte verschiedene Arduino-Bibliotheken für spezifische Funktionen zu nutzen, die sonst nicht verfügbar gewesen wären.		Hierbei spielte MATLAB/Simulink, das als Vorgabe des Praktikums zu verwenden war, eine zentrale Rolle. Es wurden zwei unterschiedliche Simulink-Modelle erstellt, um die spezifischen Anforderungen der separat agierenden Arduino-Controller für den Innen- und Außenbereich zu erfüllen. Unter Verwendung von Simulink S-Function-Blöcken wurde C++-Code in die Simulink-Modelle integriert. Dies ermöglichte verschiedene Arduino-Bibliotheken für spezifische Funktionen zu nutzen, die sonst nicht verfügbar gewesen wären.

	Das Projektmanagement beinhaltete die Erstellung eines Gantt-Charts und des Programmablaufplans, die die zeitliche Planung und wichtige Meilensteine des Projekts darstellen. Diese Diagramme ermöglichten es uns bereits im Vorhinein eine solide Planung der einzelnen Abschnitte des Projektes anzustellen. Wir konnten durch sie konstant nachverfolgen, ob wir im Zeitplan liegen.		Das Projektmanagement beinhaltete die Erstellung eines Gantt-Charts und des Programmablaufplans, die die zeitliche Planung und wichtige Meilensteine des Projekts darstellen. Diese Diagramme ermöglichten es uns, bereits im Vorhinein eine solide Planung der einzelnen Abschnitte des Projektes anzustellen. Wir konnten durch sie konstant nachverfolgen, ob wir im Zeitplan liegen.

	Insgesamt zeigt dieses Projekt eine umfassende Kombination aus technischen und praktischen Anwendungen in der Wetterüberwachung.		Insgesamt zeigt dieses Projekt eine umfassende Kombination aus technischen und praktischen Anwendungen in der Wetterüberwachung.

Daniel Hilgers: /* Lessons Learned */

2024-01-17T19:15:39Z

Lessons Learned

← Nächstältere Version		Version vom 17. Januar 2024, 21:15 Uhr
Zeile 1.189:		Zeile 1.189:
	Eines der ersten Learnings war die Erkenntnis, dass Simulink für das Projekt nicht optimal geeignet war. Ursprünglich für die Regelungstechnik gedacht, erwies sich Simulink als wenig nützlich für die Verarbeitung von Messdaten, da die verwendeten Sensoren die Messverarbeitung intern durchführen. Die Implementierung wäre einfacher gewesen, wenn sie direkt in der Arduino IDE stattgefunden hätte. Trotzdem bot die Nutzung von Simulink eine wertvolle Lernerfahrung, insbesondere im Umgang mit S-Function-Blöcken.		Eines der ersten Learnings war die Erkenntnis, dass Simulink für das Projekt nicht optimal geeignet war. Ursprünglich für die Regelungstechnik gedacht, erwies sich Simulink als wenig nützlich für die Verarbeitung von Messdaten, da die verwendeten Sensoren die Messverarbeitung intern durchführen. Die Implementierung wäre einfacher gewesen, wenn sie direkt in der Arduino IDE stattgefunden hätte. Trotzdem bot die Nutzung von Simulink eine wertvolle Lernerfahrung, insbesondere im Umgang mit S-Function-Blöcken.

	Ein weiterer wichtiger Aspekt waren die programmiertechnischen Herausforderungen. Die Speicherung der Messdaten und die ~~graphische~~ Darstellung des Temperaturverlaufs in einem Plot waren komplexer und zeitaufwändiger als ursprünglich angenommen. Dies unterstreicht die Bedeutung einer realistischen Einschätzung von Aufwand und Komplexität bei der Planung von Softwareprojekten.		Ein weiterer wichtiger Aspekt waren die programmiertechnischen Herausforderungen. Die Speicherung der Messdaten und die grafische Darstellung des Temperaturverlaufs in einem Plot waren komplexer und zeitaufwändiger als ursprünglich angenommen. Dies unterstreicht die Bedeutung einer realistischen Einschätzung von Aufwand und Komplexität bei der Planung von Softwareprojekten.

	Die Konstruktion des Gehäuses stellte sich ebenfalls als umfangreich heraus. Das Gehäuse~~, bestehend~~ aus mehreren Teilen und musste sorgfältig entworfen und produziert werden, um den unterschiedlichen Anforderungen der Innen- und Außenstation gerecht zu werden. Hierbei wurde besonderer Wert auf Wetterfestigkeit, Ästhetik und Benutzerfreundlichkeit gelegt. Die Verwendung von 3D-Druck und die Auswahl geeigneter Materialien wie ASA für das Außengehäuse waren entscheidend für die Langlebigkeit und Funktionalität der Station.		Die Konstruktion des Gehäuses stellte sich ebenfalls als sehr umfangreich heraus. Das Gehäuse besteht aus mehreren Teilen und musste sorgfältig entworfen und produziert werden, um den unterschiedlichen Anforderungen der Innen- und Außenstation gerecht zu werden. Hierbei wurde besonderer Wert auf Wetterfestigkeit, Ästhetik und Benutzerfreundlichkeit gelegt. Die Verwendung von 3D-Druck und die Auswahl geeigneter Materialien wie ASA für das Außengehäuse waren entscheidend für die Langlebigkeit und Funktionalität der Station.

	Das Endergebnis des Projekts war eine funktionsfähige Wetterstation, die die Messdaten von Innen- und Außenstation erfasst und drahtlos übermittelt. Die Wetterstation kann Temperatur, Taupunkt, Hitzeindex und gefühlte Temperatur messen und anzeigen. Die Wireless-Verbindung zeichnet sich durch eine die Anforderungen übertreffende Reichweite aus, was für den Einsatz im Außenbereich elementar ~~war~~.		Das Endergebnis des Projekts war eine funktionsfähige Wetterstation, die die Messdaten von Innen- und Außenstation erfasst und drahtlos übermittelt. Die Wetterstation kann Temperatur, Taupunkt, Hitzeindex und gefühlte Temperatur messen und anzeigen. Die Wireless-Verbindung zeichnet sich durch eine die Anforderungen übertreffende Reichweite aus, was für den Einsatz im Außenbereich elementar ist.

	Ein weiteres zentrales ~~learning~~ war die Bedeutung einer gründlichen Vorbereitung und Planung in allen Projektphasen. Die umfassende Recherche und sorgfältige Auswahl der Komponenten waren entscheidend für den Erfolg des Projekts. Insbesondere die Wahl der Sensoren und der Kommunikationsmodule spielte eine wichtige Rolle, um eine zuverlässige Datenerfassung und Übertragung zu gewährleisten.		Ein weiteres zentrales Learning war die Bedeutung einer gründlichen Vorbereitung und Planung in allen Projektphasen. Die umfassende Recherche und sorgfältige Auswahl der Komponenten waren entscheidend für den Erfolg des Projekts. Insbesondere die Wahl der Sensoren und der Kommunikationsmodule spielte eine wichtige Rolle, um eine zuverlässige Datenerfassung und Übertragung zu gewährleisten.

	Die Verwendung des Simulink Support Package für Arduino und die Anpassung des S-Function Builders waren bei der Programmierung Schlüsselmomente, die das Projekt erst realisierbar machten. Die Möglichkeit, benutzerdefinierten C++-Code in die Simulink-Modelle zu integrieren, eröffnete neue Wege zur Steuerung und Erweiterung der Funktionalität der Hardware.		Die Verwendung des Simulink Support Package für Arduino und die Anpassung des S-Function-Builders waren bei der Programmierung Schlüsselmomente, die das Projekt erst realisierbar machten. Die Möglichkeit, benutzerdefinierten C++-Code in die Simulink-Modelle zu integrieren, eröffnete neue Wege zur Steuerung und Erweiterung der Funktionalität der Hardware.

	Ein weiterer Aspekt war die Bedeutung einer detaillierten Dokumentation. Durch die transparente Dokumentation des Quellcodes und der Projektprozesse wurde nicht nur das Verständnis innerhalb des Teams gefördert, sondern auch die Möglichkeit für zukünftige Verbesserungen und Anpassungen geschaffen.		Ein weiterer Aspekt war die Bedeutung einer detaillierten Dokumentation. Durch die transparente Dokumentation des Quellcodes und der Projektprozesse wurde nicht nur das Verständnis innerhalb des Teams gefördert, sondern auch die Möglichkeit für zukünftige Verbesserungen und Anpassungen geschaffen.

Daniel Hilgers: /* Komponententest */

2024-01-17T19:10:57Z

Komponententest

← Nächstältere Version		Version vom 17. Januar 2024, 21:10 Uhr
Zeile 1.120:		Zeile 1.120:
	\|-		\|-
	\| 1		\| 1
	\| Das Gehäuse für die Außenstation muss ~~Wetterfest~~ sein.		\| Das Gehäuse für die Außenstation muss wetterfest sein.
	\| Außenstation wurde für 2 Tage draußen bei Regen/Wind getestet.		\| Außenstation wurde für 2 Tage draußen bei Regen/Wind getestet.
	\| Block, Hilgers		\| Block, Hilgers

Daniel Block2: /* Display Anzeige */ Anpassung der Bilder

2024-01-17T19:10:35Z

Display Anzeige: Anpassung der Bilder

← Nächstältere Version		Version vom 17. Januar 2024, 21:10 Uhr
Zeile 332:		Zeile 332:
	==== Display Anzeige ====		==== Display Anzeige ====
	[[Datei:Wetterstation Display1.jpg\|300px\|mini\|links\|Abbildung 5.13: Erste Seite des Displays]]		[[Datei:Wetterstation Display1.jpg\|300px\|mini\|links\|Abbildung 5.13: Erste Seite des Displays]]
	[[Datei:Wetterstation Display2.jpg\|300px\|mini\|~~zentriert~~\|Abbildung 5.14: Zweite Seite des Displays]]		[[Datei:Wetterstation Display2.jpg\|300px\|mini\|links\|Abbildung 5.14: Zweite Seite des Displays]]
	[[Datei:Wetterstation Display3.jpg\|300px\|mini\|links\|Abbildung 5.15: Dritte Seite des Displays]]		[[Datei:Wetterstation Display3.jpg\|300px\|mini\|links\|Abbildung 5.15: Dritte Seite des Displays]]
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