====== WWW: D1-mini Messdatenerfassung ======

  * Rückfragen an <del>[[SAS-Projekte@GymSAS.de]]</del> noch nicht aktiviert (2025-05-23) - in Planung ab 2025-06-04

  * Projektidee 2022
  * UNO-Messungen 2023
  * NWP-Projekte 2024
  * D1-mini und EMONCMS 2025

===== Projektimpulsgeber =====

  * Alexander Pusch - Uni Münster
    * Arduinofortbildung der DPG
    * 3-D-Druck-Fortbildung der DPG
  * Angela Fösel - Uni Erlangen
    * Raspifortbildung der DPG
  * Dr. Cecilia Scorza und Harald Lesch
    * Klimakoffer - Fortbildungen in Weimar
===== Ziel =====

  * Zugang zur automatisierten Datenerfassung, 
  * Verständnis der gemessenen Größen
  * Organisation von Projekten
  * Umsetzung und Skalierung der Projektidee
  * Unterstützung von Nachhaltigkeit
  * Arbeit mit open-Source-Produkten - Grundidee der freien Wissenschaft
  * Einbindung unterschiedlicher Fachbereiche


===== Inhalt =====

  * Messung von Umweltdaten, Sensorenkunde
  * aufbereitet der Daten und öffentliche zur Verfügungstellung
  * Schaltungsaufbau (Arduino, D1-mini)
  * Platinenerstellung
  * Gehäuseplanung und Herstellung (3-D-Druck, ...)
  * [[www-fuer-alle:d1-mini-messdatenerfassung#software|Software]]
  * [[www-fuer-alle:d1-mini-messdatenerfassung#hardware|Hardware]]


==== Daten Aufnahme ====
  * [[www-fuer-alle:d1-mini-messdatenerfassung#mikrocontroller|Mikrocontroller]]
  * [[www-fuer-alle:d1-mini-messdatenerfassung#sensoren|Sensoren]]
  * Schaltung - Klassenraummessung (ohne Feinstaub)
    * [[www-fuer-alle:d1-mini-messdatenerfassung#testaufbau_d1-mini|Testaufbau]]
    * Platinenerstellung
  * Weitergabe

==== Datensammlung ====

  * Gehäuse
    * Planung
    * 3D-Druck
  * Energieversorgung
    * Einsparung
  * Orte
    * Raumplanung
  * Übertragung
    * WLAN-Netz
    * Sicherheit
  * Speicherung
    * Datenbank
  * Sicherung
    * Backupsystem
    * Fremdzugriff


==== Datenaufbereitung ====

  * Zusammenstellung
    * Auswahl
    * Zeitintervall
  * Visualisierung
    * Diagramm
    * Maxima/Minima

==== Datenpräsentation====

  * Dashboard
    * im internen Bereich
  * www
    * Zugriff über das Internet
    * Kreis der berechtigten

====== Methode ======

  kleine Teams oder Partnerarbeit

  * Schnupperunterricht: erste Programmierungen in Klasse 5/6 möglich mittels [[https://lab.open-roberta.org/|Open Roberta]] - (Stand bei uns noch nicht zur Verfügung)
  * Wahlpflichtbereich: ARDUINO-Programmierung in Klasse 8 z. B. mit [[https://funduinoshop.com/education/funduino-education/funduino-starter-kits/funduino-klassensatz-einsteiger-kits-fuer-arduino?gad_source=1&gad_campaignid=21110790137&gclid=Cj0KCQjwucDBBhDxARIsANqFdr1RM3N8pIsDQVQE07Tgkhystwrtu89-y-LqKACFcTsxM8jUrlarIFEaAmEBEALw_wcB|Funduino Starter Kit für Arduino mit Arbeitsbuch]] + passenden Sensoren
  * Projektarbeit während einer Projektwoche in Teams
  * AG-Arbeit - Jahrgangsübergeifend
  * Oberstufenkurse im nicht abiturrelevantem Bereich (Grundkurs, grundlegendem Niveau, ... je nach Bundesland)

===== Software=====

  * eingesetzte Software
    * ARDUINO IDE
    * BlocksCAD
    * OpenSCAD
    * onshape (lizenzfreie Version) - keine kommerziellen Projekte!
    * Fritzing (lizenzfreie Version) - keine kommerziellen Projekte!
    * Linux Kubuntu (als lizenzfreie Variante zu MS oder OS)
    * Slicer (je nach verwendetem Drucker CURA, BambulabStudio - Lizenz beachten)

===== Hardware =====

  * verwendete Hardware
    * Laptops (mit ARDUINO IDE, Fritzing und Internetzugang)
    * Raspi (für EMonCMS)
    * Router (als DHCP-Server)
    * 6 x hornet artillery (130 EUR) - gut zum Lernen, wenn mehrere Geräte zur Verfügung stehen
    * 3 x Bambulab X1 Carbon (1200 EUR) - für schnelles und unkompliziertes 3-D-Drucken
    * alternativ können die Projekte in einem [[https://makerspace-hamburg.de/|Makespace]] erstellt werden
===== Mikrocontroller =====

  * [[http://www.d1mini.de/#dokumentation|D1-mini]]  - 3 EUR

===== Sensoren =====

==== Klassenraum - ohne Feinstaub ====

^ Messgröße         ^ Einheit                                                   ^ Bezeichnung                                                                                             ^ Preislage  ^
| CO2               | 400 - 2000 ppm                                            | [[https://www.winsen-sensor.com/d/files/infrared-gas-sensor/mh-z19b-co2-ver1_0.pdf|MHT-19B]]            | 15 EUR     |
| Luftdruck         | 300 ... 1100hPa (+9000m ... -500m relating to sea level)  | [[https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/BST-BMP180-DS000-09.pdf|BMP-180]]                            | 2 EUR      |
| Fuftfeuchtigkeit  | humidity 0-100%RH; temperature -40~80Celsius              | [[https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/Digital+humidity+and+temperature+sensor+AM2302.pdf|DHT 22]]  | 2 EUR      |
| Helligkeit        | bei 10 LUX 50 KΩ - Dunkelheit 5 MΩ                        | [[https://www.micros.com.pl/mediaserver/info-orrgl5539.pdf|GL 5539]] + 4,7KΩ                            | < 1 EUR    |
| Co2-Qualitätsanzeige| 400 - 1800 ppm | [[https://cdn-shop.adafruit.com/datasheets/WS2812B.pdf|LED-Band (5xRGB WS2812B)]]| < 2 EUR |

==== + Feinstaub (Kopierraum und Außenbereich) ====

  * Sensoren siehe Klassenraum + Feinstaub

^ Messgröße         ^ Einheit        ^ Bezeichnung          ^ Preislage  ^
| Feinstaub         | PM10 und PM2.5: 0-999μg/m³ | [[https://www.teco.edu/~budde/publications/GUS2019_budde.pdf|SDS011]]| 20 EUR      |




===== Testaufbau D1-mini =====

==== Variante 1: PWM-CO2-Datenübertragung ====


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==== Variante 2: UART-CO2-Datenübertragung und LED-Anzeige ====
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===== Ergebnisauszug =====

zwei der vier Messgrößen in einem Klassenraum

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