WWW: D1-mini Messdatenerfassung
Projektidee 2022
UNO-Messungen 2023
NWP-Projekte 2024
D1-mini und EMONCMS 2025
Projektimpulsgeber
Alexander Pusch - Uni Münster
Angela Fösel - Uni Erlangen
Dr. Cecilia Scorza und Harald Lesch
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, …)
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Daten Aufnahme
Datensammlung
Gehäuse
Energieversorgung
Orte
Übertragung
Speicherung
Sicherung
Backupsystem
Fremdzugriff
Datenaufbereitung
Zusammenstellung
Visualisierung
Datenpräsentation
Methode
kleine Teams oder Partnerarbeit
Schnupperunterricht: erste Programmierungen in Klasse 5/6 möglich mittels
Open Roberta - (Stand bei uns noch nicht zur Verfügung)
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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
Makespace erstellt werden
Mikrocontroller
Sensoren
Klassenraum - ohne Feinstaub
Messgröße | Einheit | Bezeichnung | Preislage |
CO2 | 400 - 2000 ppm | MHT-19B | 15 EUR |
Luftdruck | 300 … 1100hPa (+9000m … -500m relating to sea level) | BMP-180 | 2 EUR |
Fuftfeuchtigkeit | humidity 0-100%RH; temperature -40~80Celsius | DHT 22 | 2 EUR |
Helligkeit | bei 10 LUX 50 KΩ - Dunkelheit 5 MΩ | GL 5539 + 4,7KΩ | < 1 EUR |
Co2-Qualitätsanzeige | 400 - 1800 ppm | LED-Band (5xRGB WS2812B) | < 2 EUR |
+ Feinstaub (Kopierraum und Außenbereich)
Messgröße | Einheit | Bezeichnung | Preislage |
Feinstaub | PM10 und PM2.5: 0-999μg/m³ | SDS011 | 20 EUR |
Testaufbau D1-mini
Variante 1: PWM-CO2-Datenübertragung
Variante 2: UART-CO2-Datenübertragung und LED-Anzeige
Ergebnisauszug
zwei der vier Messgrößen in einem Klassenraum