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http://sites.schaltungen.at/arduino-uno-r3/arduino-sensoren
Wels, am 2016-11-18BITTE nützen Sie doch rechts OBEN das Suchfeld [ ] [ Diese Site durchsuchen]DIN A3 oder DIN A4 quer ausdrucken
*******************************************************************************I** DIN A4 ausdrucken (Heftrand 15mm / 5mm) siehe http://sites.schaltungen.at/drucker/sites-prenninger
********************************************************I* ~015_b_PrennIng-a_arduino.uno.r3-arduino.sensoren (xx Seiten)_1a.pdfhttp://physicalcomputing.at/ Arduino-Entwicklungsumgebung ARDUINO-IDE v1.6.3 (nicht V1.0 verwenden) , die unter http://arduino.cc/en/Main/Software erhältlich ist. ARDUINO Tutorial Getting Started with Arduino http://arduino.cc/de/Guide/HomePage
es zeigt, wie Sie den Arduino anschließen, Programme erstellen und hochladen und
über den seriellen Port eine Kommunikation zwischen Arduino und PC stattfinden lassen. Bei ARDUINO-IDE v1.6 können Libraries per Archivauswahl installiert werden und es ist keinen Neustart der Entwicklungsumgebung mehr notwendig — bei der Version 1.0 ist ein Neustart der Entwicklungsumgebung immer notwendig. SENSOREN AM ARDUINO € 34,95 E-Book vorhanden x715_d_FRANZIS-x_60344-1 Sensoren am Arduino - BUCH (213 Seiten)_1a.pdf Mit vielen Tipps für die Praxis Hören, Sehen, Fühlen, Riechen: Zeigen Sie dem Arduino in über 20 Projekten mit analogen und digitalen Sensoren die Welt Broschiert – 30. März 2015 von Mattias Schlenker (Autor) Mattias Schlenker August-Bebel-Str. 74 D-04275 Leipzig Deutschland
Tel. +49 (0)341 / 39290767 mailto:[email protected]
http://www.amazon.de/Sensoren-Arduino-Projekten-analogen-digitalen/dp/3645603441 http://www.elo-web.de/elektronikbuecher/mikrocontroller/sensoren-am-arduino Analoge und digitale Daten messen, verarbeiten und anzeigen: Abstand, Gas, Schall, Schweiß, Strom, Temperatur, Wasserstand und vieles mehr.
Internet der Dinge, Physical Computing - Umgebungseinflüsse sammeln, verarbeiten und darauf reagieren: Der Arduino™ ist prädestiniert dafür, egal ob digital oder analog. Lernen Sie hier alles, um den Arduino™ als Schaltzentrale in Ihren Projekten einzusetzen - ob Hausautomation, Roboter oder Wetterstation, Sensoren sind immer dabei. Exklusiv für alle Buch-Käufer:
Der komplette Quellcode aus dem Buch zum sofortigen Einsatz, steht Ihnen nach dem Kauf des Buches kostenlos auf www.buch.cd zur Verfügung.
Klappentext: Internet der Dinge, Physical Computing – Umgebungseinflüsse sammeln, verarbeiten und darauf reagieren: Der Arduino™ ist prädestiniert dafür, egal ob digital oder analog. Lernen Sie hier alles, um den Arduino™ als Schaltzentrale in Ihren Projekten einzusetzen – ob Hausautomation, Roboter oder Wetterstation, Sensoren sind immer dabei. Der richtige Arduino Den EINEN Arduino gibt es längst nicht mehr, vielmehr ein Potpourri von verschiedenen Platinen. Falls Ihnen die Plantinen zu eingeschränkt oder zu teuer sind, dann bauen Sie Ihren eigenen Arduino. Egal, welche Option Sie wählen, in einem ausführlichen Kapitel lernen Sie, welche Variante für Sie am besten ist. Und auch beim Selbstbau werden Sie nicht alleine gelassen: Sie erhalten ausführliche Schritt-für-Schritt-Anleitungen mit Bauteilliste und Schaltplan. Projektpraxis: Vom Anschluss an den Datenbus, wie I2C oder SPI, bis zur Anzeige und Speicherung: In vielen Praxisprojekten lernen Sie Sensoren einzusetzen: Uhr mit Thermometer, Funksteckdosen per Klatschen aktiveren, Roboter oder der Lügendetektor – für jeden ist hier etwas dabei. Jedes Projekt ist für den Nachbau dokumentiert mit Bauteilen, Schaltplan und Quellcode, den Sie nicht abtippen müssen, sondern direkt von der Buchwebseite herunterladen können. Der komplette Quellcode aus dem Buch auf www.buch.cd Aus dem Inhalt: • Arduino-Modelle im Überblick • Arduino™ selber bauen • Arbeiten mit Schaltern • Analoge und digitale Sensoren • Drahtlose Kommunikation • USB, Ethernet und serielle Verbindung • Bussysteme: CAN-Bus, I2C und SPI • Sensordaten anzeigen und speichern • Temperatur, Wasserstand und Wassermelder • Fotowiderstände und Gassensoren • Infrarot- und Ultraschnellsensor • Lügendetektor • Rauchmelder • Roboter bauen • Ströme messen mit Shunts • WLAN-Sensoren Die für dieses Buch anfertigten Breadboard-Ansichten und Schaltpläne wurden mit der freien (und kostenlosen) Software Fritzing erstellt, Sie können sie für Linux, Windows und Mac OS X unter www.fritzing.org herunterladen. Die freie Software Fritzing hilft beim Erstellen von Schaltplänen, besonders hilfreich ist die Steckplatinenansicht (BreadBoard). Biografie Matthias Schlenker entwickelt Live-Linux-Distributionen vornehmlich als Notfall- und Rettungssysteme und ist als Autor für Linux-, Netzwerk- und Sicherheitsthemen für verschiedene Computermagazine tätig. Zu Arduino kam der gelernte Kraftfahrzeugmechaniker aus Neugier, als er nach einer günstigen Möglichkeit suchte, Betriebsdaten seines PKW über die OBD-II-Schnittstelle auszulesen. Mittlerweile ist er fasziniert von der Möglichkeit, mit Arduino die verschiedensten Mess-, Regelungs- und Steuerungsaufgaben einfach, günstig und schnell umsetzen zu können - dementsprechend viele Arduinos sind in seinem Haushalt im Einsatz. Das in den letzten Jahren neu erworbene Arduino-Fachwissen gibt er gerne in Buchform weiter. Downloads, Updates und Errata Die Codebeispiele in diesem Buch versuche ich, so kurz zu halten, dass Sie sie leicht abtippen können. Das gelingt nicht immer, und gelegentlich kommt es vor, dass ein Sketch nach längerer Laufzeit Probleme offenbart, die nachträglich korrigiert werden müssen. Um Ihnen den Einstieg zu erleichtern, finden Sie alle Bilder, Codebeispiele und Verdrahtungspläne auf meiner GitHub-Seite https://github.com/mschlenker/Arduino-Sensoren Dort können Sie Einzeldateien herunterladen oder rechts mit dem Button Download ZIP ein Archiv aller Dateien herunterladen. Archiv / Beispieldateien / Sketche als *.ZIP-Datei downloadbar GitHub mschlenker/Arduino-Sensoren mschlenker fritzing keep dirs libraries keep dirs photos keep dirs sketches keep dirs slides/MakerWorld2014 finish .gitignore add first slides README.md Initial commit ORDNER: C:\Benutzer\fritz\Desktop\Sensoren am Arduino\ Arduino-Sensoren-master.zip Einen vollständigen Download finden Sie auch auf den Seiten des Franzis Verlags unter www.buch.cd
Quelltext / Quellcode 3,2MB
DS1307RTC.h Fat16.h Fat16Config.h Fat16mainpage.h Fat16util.h FatStructs.h SdCard.h SdInfo.h Time.h Sketch ReadTest.ino SetTime.ino TimeArduinoDue.ino TimeGPS.ino TimeNTP.ino TimeRTCSet.ino TimeSerial.ino TimeSerialDateStrings.ino TimeTeensy3.ino BalloonSensor.ino Dht22WebServer.ino Processing SyncArduinoClock.pde TimeRTC.pde TimeRTCLog.pde fritzing Barebone-Arduino-328.fzz
http://playground.arduino.cc/Deutsch/HomePage http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Ping http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Knock http://www.danielandrade.net/2008/07/05/temperature-sensor-arduino/ Arduino-Projekte-Linkshttp://fff2.at/drupal/content/arduino-projektehttp://fff2.at/drupal/content/experimente-mit-dem-arduino-uno http://fff2.at/drupal/content/zus-tze-f-r-den-arduino Viele Sketch-Beispiele http://wiring.org.co/learning/basics/index.html Viele Processing-Beispiele https://processing.org/examples/ fritzing Projects http://fritzing.org/projects/ BUCH: 30 Arduino Projects for the Evil Genius (2nd Edition) http://www.arduinoevilgenius.com/?page_id=338
Ein Blick ins GitHub-Repository lohnt sich, hier können Sie die aktuellen Quellcodes der Sketches im Buch herunterladen und finden hochauflösende, farbige Versionen aller Fotos. Prinzipiell rate ich jedem, der Projekte in Angriff nimmt, die Software (beispielsweise in Form von Arduino-Sketches) oder andere Dokumentationen (Verdrahtungs- und Schaltpläne) involviert, sich mit Versions- und Revisionskontrollsystemen vertraut zu machen. Das oft gehörte »Gestern hat es doch noch funktioniert!« verliert nämlich schnell seinen Schrecken, wenn man alle Änderungen der letzten Tage zeilenweise nachvollziehen kann. Der schnellste Einstieg in Git für Windows-Anwender dürfte der Client des Repository-Anbieters www.github.com sein. Die von mir erstellten fritzing FZZ-Dateien erhalten Sie unter den oben genannten Adressen https://github.com/mschlenker www.buch.cd Rekombinieren Sie Bauelemente nach Belieben, fügen Sie Bauelemente hinzu oder kombinieren Sie Schaltungen. Außerdem können Sie Fritzing dafür verwenden, eigene Shields für Arduino Uno, Leonardo oder Pro Mini zu entwerfen. Diese lässt Fritzing ab Losgröße eins von einem Berliner PCBDienstleister wöchentlich belichten. Inklusive Zersägen der großen Platine und Versand vergehen so im Regelfall maximal 14 Tage von der Aufgabe der Bestellung bis zum Eingang der Platine. Ein häufiges Problem bei der Arduino-Programmierung ist die Verwendung von Bibliotheken: Arduino bringt eine Reihe von auf den gängigsten Arduinos getesteten Bibliotheken für einige auf offiziellen Shields und auf solchen von Unternehmen aus dem »engen Kreis« (Sparkfun, Adafruit) verwendeten Chips mit. Doch oft handelt es sich dabei um Hardware, die ihren Zenit bereits vor fünf Jahren überschritten hat. So sind mittlerweile günstige RTCs (Real Time Clocks — Echtzeituhren) erhältlich, die einen Temperatursensor haben, der zur Korrektur verwendet wird. Die ideale Bibliothek für diese Uhren liest nicht nur die Uhrzeit, sondern auch die Temperatur aus. Ethernet-Module mit Empfangspuffer kosten mittlerweile weniger als ein Fünftel der »offiziellen« Ethernet-Shields. So liegt es in vielen Fällen nahe, sie zu verwenden. Dafür müssen häufig Bibliotheken genutzt werden, die nicht Teil der offiziellen Entwicklungsumgebung und in einigen Fällen einem rapiden Wandel unterworfen sind oder von verschiedenen Entwicklern den unterschiedlichen Schwerpunkten folgend in eigenen GitHub-Repositories betreut werden. Damit Sie die im Buch beschriebenen Beispiele umsetzen können, stellen wir die verwendeten Versionen als direkt installierbares Zip-Paket bereit. Sie sollten dennoch die GitHub-Seiten der erwähnten Entwickler besuchen: Die Chancen stehen gut, dass neuere Versionen der Bibliotheken moderne Arduinos besser unterstützen, lang ersehnte Features hinzufügen oder einfach Optimierungen hinsichtlich Speicherverwaltung oder Last vornehmen. Zudem bietet GitHub die Möglichkeit, Fehlermeldungen und Optimierungsvorschläge direkt an die jeweiligen Entwickler zu richten. An dieser Stelle sei nochmals darauf hingewiesen, dass Versions- und Revisionskontrolle eine sehr praktische Erfindung ist und es sich insbesondere dann lohnt, sich mit Git und den verwendeten Tools vertraut zu machen, wenn gemeinsam an Projekten gearbeitet wird. Shields bauen Die einfache Erweiterbarkeit von Arduino-Platinen durch sogenannte Shields ist ein großer Pluspunkt der Plattform. Mit dem 2007 finalisierten Design entstand schnell eine Reihe fertiger »Shields« zum Aufstecken auf den Arduino. Der Kauf fertiger Shields für Uno & Co. ist bei sehr kleinen Stückzahlen interessant, wenn Platz und Energieaufnahme eine untergeordnete Rolle spielen und die verwendeten Bauteile nur als SMD-Versionen erhältlich sind. So habe ich einige fertige CAN-Bus-Shields von Sparkfun, die als Logger für den OBD-II-Port dienen und Daten direkt auf die dort einsteckbare μSD-Karte schreiben. Beim Selbstbau von Shields ist darauf zu achten, dass die Buchsenleiste für die digitalen Pins 8 bis 13 aus dem Rastermaß von 2,54 mm ausbricht — sie ist genau um 1,27 mm versetzt. Berücksichtigt man das bereits beim Aufbau einer Schaltung, verschmäht die versetzten Pins und zweckentfremdet stattdessen analoge Input-Pins als digitale Input- oder Output-Pins, können eigene Shields auf einer billigen Hartpapier- Loch- oder -Streifenrasterplatine angefertigt werden. Werden alle Ein- und Ausgänge oder die SPI-Pins 11 bis 13 benötigt, können Sie zu einem der originalen »Proto-Shields« greifen, die zu Preisen um die 8 Euro erhältlich sind und den Komfort durchgeöster Lötaugen und Stapelbarkeit bieten. Alternativ zu den originalen Proto-Shields sind zu Preisen ab 3 Euro bereits pfiffige chinesische Kopien auf dem Markt, die das Konzept weiterspinnen und eigene Schienen für Masse und Versorgungsspannung oder Felder für oft benutzte Komponenten mitbringen. LED Soll eine LED dauernd leuchten und steht kein Pin mit Pulsweitenmodulation zur Verfügung, arbeiten Sie mit Vorwiderständen von 560 Ohm oder 1 kOhm sind gute Ausgangswerte. Messen Sie in solch einem Aufbau mit dem Multimeter die an der LED anliegende Spannung. Liegt diese unter 2 Volt, ist alles okay, liegt sie darüber, hilft die Tatsache, dass Spannungsabfälle proportional zu den jeweiligen Widerständen sind, den wirksamen Widerstand der Diode zu berechnen und den Vorwiderstand entsprechend zu dimensionieren. R= Ub-Uled/Iled = 5,0V-2,2V/20mA = 140 Ohm (Norm E6 150 Ohm) Keine Angst sollten Sie beim Betrieb von LEDs mit deutlich höheren Spannungen als den üblichen 1,8 bis 2,0 Volt haben. Verwenden Sie einen Pin, der Pulsweitenmodulation (PWM) bietet — oder lassen Sie die LED einfach selbst blitzen: Drei Millisekunden auf vollen 5,0 Volt, gefolgt von einer halben Sekunde Pause ist für das menschliche Auge als deutliches Aufblitzen wahrnehmbar und gibt der LED genügend Zeit zur Abkühlung: void loop() { digitalWrite(led, HIGH); delay(3); digitalWrite(led, LOW); delay(500); } Inhaltsverzeichnis 1 Arduinos vorbereiten..................................................................................................21 1.1 ARDUINO UNO Rev.3 — der Klassiker .......................................................................................22 1.2 Zwischenlösung Leonardo.............................................................................................23 1.3 Arduino-Zukunft Zero? ..................................................................................................24 1.4 »Starke« Mitglieder der Arduino-Familie..................................................................25 1.5 Intel Galileo ........................................................................................................................25 1.6 Arduino Yún.......................................................................................................................25 1.7 Arduino Tre ........................................................................................................................27 1.8 Klein, billig und schnell einsatzbereit..........................................................................27 1.9 Arduino Pro Mini ..............................................................................................................27 1.10 Der Selbstbau-Minimal-Arduino................................................................................ 30 1.11 Leonardo und Micro für Nischenanwendungen......................................................38 1.12 Zwei Derivate mit Funk ..................................................................................................39 1.13 Energiesparen mit ATMEL ATmega328p................................................................................... 41 1.14 Unnötige Verbraucher eliminieren..............................................................................42 1.15 Schlank im Schlaf..............................................................................................................43 1.16 Weitere Einsparmaßnahmen........................................................................................45 1.17 Nicht ganz ungefährlich: Brownout deaktivieren....................................................45 1.18 Trickle Charging mit Solarzelle.................................................................................... 48 2 Sensoren bauen ...........................................................................................................51 2.1 Analoge Sensoren .............................................................................................................51 2.1.1 Auflösung an allen Analog-Pins ..................................................................52 2.1.2 Widerstände mit Spannungsteiler messen..............................................52 2.1.3 Spannungen gegen eine Referenz messen...............................................55 2.1.4 Interne Referenzspannung nutzen..............................................................55 2.1.5 Externe Referenz anschließen......................................................................57 2.2 Typische analoge Sensoren...........................................................................................58 2.2.1 Temperatur (NTC und PTC) ........................................................................59 2.2.2 Wasserstand per Widerstand ......................................................................62 2.2.3 Sonderform Wassermelder ......................................................................... 64 2.2.4 Fotowiderstände...............................................................................................65 2.2.5 Arduino-Lügendetektor................................................................................. 66 2.2.6 Gassensoren der MQ-Reihe......................................................................... 69 2.2.7 Ströme messen mit Shunts ...........................................................................74 3 Kapazitäten messen .................................................................................................. 77 3.1 CapacitativeSense als Näherungssensor.................................................................. 77 3.2 Schallsensor mit Elektretmikrofon (ECM)..............................................................................82 4 0 oder 1 — Arbeiten mit Schaltern .........................................................................89 4.1 Aktives Pollen....................................................................................................................90 4.1.1 Code und Aufbau schlank halten................................................................90 4.1.2 Prellende Schalter stabilisieren....................................................................90 4.1.3 Interrupts verwenden.....................................................................................94 4.1.4 Reset kreativ einbeziehen .............................................................................95 4.1.5 Hallsensor und Magnetfeldmessung.........................................................98 4.1.6 Spule und Frequenzregelung........................................................................98 5 Digitale Sensoren ......................................................................................................101 5.1 Temperaturmessung mit DHT11 und DHT22........................................................ 102 5.1.1 Unterschiede und bevorzugter Einsatzzweck ....................................... 102 5.1.2 DS3231 Real Time Clock ............................................................................. 105 5.1.3 One-Wire-Temperatursensor DS18D20................................................109 5.2 Passive Infrarotsensoren (PIR)............................................................................................... 112 5.3 Entfernungsmessung mit Ultraschall ........................................................................ 115 5.4 Rauchmelder als Sensor................................................................................................ 118 6 Drahtlose Kommunikation ...................................................................................... 121 6.1 Kommunizieren per Einwegefunk .............................................................................. 121 6.1.1 Manchestercode über RF Link ................................................................... 122 6.2 Funkverbindung mit Rückkanal.................................................................................. 127 6.2.1 RFM12 und RFM69 — Senden ohne Bestätigung................................ 127 6.3 Bluetooth, ein zweischneidiges Schwert................................................................. 130 6.3.1 Bluetooth-Kommunikation mit Arduino Uno.........................................132 6.3.2 Bluetooth-Programmierung eines Pro Mini ........................................... 135 6.4 XBee, eine teure Angelegenheit ................................................................................ 139 6.5 nRF24L01 2,4 GHz ........................................................................................................ 143 6.6 WLAN-Sensoren mit Arduino Yún...........................................................................144 7 Kommunikation über Kabel..................................................................................... 151 7.1 Kabellängen und mögliche Probleme........................................................................ 151 7.2 Punkt-zu-Punkt-Datenübertragung via USB.......................................................... 152 7.3 Serielle Verbindung — der Klassiker ........................................................................ 154 7.3.1 Messwert von Arduino zu Arduino übertragen ................................... 154 7.4 I2C — flexibler Kommunikationsstandard .............................................................. 156 7.4.1 Arduino-basierter Sensor schickt Daten zu einem RPi ...................... 157 7.5 Ethernet für kabelgebundene Datennetze ..............................................................160 7.5.1 Problem und zugleich Vorteil ......................................................................161 7.5.2 Sensor sendet regelmäßig per UDP...........................................................161 7.5.3 Arduino als minimaler Webserver ............................................................165 7.6 CAN-Bus in der Fahrzeugelektronik .........................................................................166 8 Sensordaten anzeigen und speichern................................................................... 167 8.1 Werte speichern.............................................................................................................167 8.1.1 Datenspeicherung auf EEPROM................................................................168 8.1.2 Datenspeicherung auf SD-Karte ...............................................................170 8.2 Messwerte auf dem Display anzeigen..................................................................... 175 8.2.1 PCD8544 — Pixeldisplay vom Handyklassiker ....................................176 8.3 Zeichendisplay WH1602 .............................................................................................180 9 Kombinierte Projekte............................................................................................... 185 9.1 Uhr mit Thermometer und LC-Display....................................................................185 9.2 Webserver zeigt Temperatur und Luftfeuchte......................................................190 9.3 Clapper schaltet Funksteckdosen..............................................................................194 9.4 Temperaturlogging auf SD-Karte .............................................................................200 9.5 Roboter umfährt Hindernisse ....................................................................................203 9.6 Wählscheibe als Retronummernblock....................................................................208 9.7 Kompass auslesen .........................................................................................................214 Stichwortverzeichnis ............................................................................................... 217 http://www.elo-web.de/elektronikbuecher/mikrocontroller/sensoren-am-arduino ********************************************************I* 
Kimmo Karvinen
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BOSCH Gassensor BME688
Luftqualitätssensoren
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