Nachdem vor einigen Tagen das neue Kameraboard für den Raspberry Pi erschienen ist, musste ich mir gleich mal 2 bei Farnell ordern 🙂
Specs
Das kleine Modul hat die Abmessungen 25 x 20 x 9 mm bei 3 Gramm Gewicht! Der Bildsensor hat 5MP und schafft Fotos mit einer Auflösung von bis zu 2.592 × 1.944 Pixel. Videos werden in 1080p bei 30 Fps in h264 (oder 720p60 und 640x480p60/90) aufgenommen.
Es wird über ein 15-Poliges Flachkabel (wie heist das?) direkt auf den Raspi gesteckt. Das ganze kommuniziert über den CSI-Bus direkt mit dem BCM2835 Grafikprozessor. Erst dadurch sind im Gegensatz zu den Lösungen mit USB-Webcams überhaupt solche Frameraten möglich ohne die CPU auszulasten.
Der „Grove „Moisture Sensor“ ist da. Erstmal sehen was man damit so anstellen kann 🙂
Ds ganze ist recht einfach aufgebaut: Zwei „Spitzen“ mit leitenden Material, zwei Widerstände und ein Transitor als Signalverstärker.
Testaufbau
Das Grove Sensorshield auf den Arduino Mega gesteckt, Sensor auf den Analog 1 Port und den Grove LedBar auf Digital 12/13. Dazu ein Glas Wasser. Ich wollt keinen Blumenpott mit aufs Sofa nehmen, das gibt Flecken und dann Ärger 😉
Sensor trocken
Sensor nass
Da der Sensor an einem Analogport des Arduino angeschlossen ist, kommen wieder Messwerte von 0-1023 im Programm an. Der Sensor misst im Prinzip nur die Leitfähigkeit eines Mediums zwischen den beiden „Spitzen“. Sensorwert 0 = Leitet nicht, 1023 = Leitet wie Sau.
Der Hersteller gibt folgende Werte an:
0 ~300 : trockene Erde
300~700 : feuchte Erde
700~950 : nasse Erde, im Wasser
In normalen Leitungswasser hatte ich einen Wert von ca. 450. Das ist eine ziemliche Abweichung zu den Werten der Tabelle. Woran liegts?
Das Wasser aus unseren Leitungen hat einen recht geringen Mineralgehalt, ist also ziemlich „weich“. Um das zu ändern habe ich einfach einen guten Schluck Mineralwasser in das Glas geschüttet. Und schon war der Messwert bei 750. Geht doch 🙂
Democode
Mein einfacher Democode. Der Sensor steckt am Port A0 des Arduino. Die gemessenen Daten werden über den Serialport ausgegeben. Als externe Anzeige benutze ich wie oben beschrieben noch den Grove LedBar. (Die Library dazu gibt es hier)
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#include "GroveLedbar.h"
// Pin definition für LedBar
intdataPin=12;
intclockPin=13;
// Pin für den Sensor
intsensorPin=A0;
GroveLedbar strip=GroveLedbar(dataPin,clockPin);
intsensorValue=0;
intbarNo=0;
voidsetup(){
Serial.begin(57600);
}
voidloop(){
// Sensorwert lesen und über Serial ausgeben
sensorValue=analogRead(sensorPin);
Serial.print("Sensorwert = ");
Serial.println(sensorValue);
// Sensorwert von 0-700 auf die LED-Bars 0-9 mappen
Da der Sabertooth Motorcontroller mit 100 Euro so ziemlich das teuerste an der Bastelei ist, wollte ich eine Sicherheitsschaltung bauen die verhindert das der Controller überlastet wird. Sollte ein Rad blockieren können schnell Ströme entstehen die die angegebenen 25 Ampere locker übersteigen – Im schlimmsten Fall entsteht „Magic Smoke“ und das Teil ist für die Tonne.
Die Überlegung: Beide Motoren bekommen Stromsensoren. Wenn einer der Sensoren über x Sekunden einen Strom über 25 Ampere misst, werden die Motoren sofort abgeschaltet.
Die Wahl fiel auf den ACS714 Stromsensor (Watterott). Das Modul kann Ströme bis 30 Ampere in beide Richtungen messen und den Messwert als analoge Spannung ausgeben. Die Versorgungsspannung beträgt 5V. Es gibt als Signal bei 0 Ampere eine Spannung von 2,5 Volt aus. Der Grund dafür liegt an der bidirektionalen Messung: Bei +30 Ampere werden 5V ausgegeben, bei -30 Ampere sind es 0V. Dieses ist wichtig da die Motoren auch als Generator funktionieren wenn diese manuell bewegt werden. Das Modul hat eine Auflösung von 66mV/A
Wenn man Akkus als Versorgung nutzt, möchte man gerne wissen wieviel Saft die Zellen noch haben. Also schnell eine simple Spannungsüberwachung zusammengelötet.
Ich nutze zwei 12 Volt Bleigel-Akkus um auf die 24 Volt für die Motoren zu kommen. Der Mikrokontroller verträgt bis 5 Volt am Analogeingang. Direktes Messen ist also nicht, ohne „Magic Smoke“ freizulassen 😉
Also bleibt noch der Weg über einen Spannungsteiler
Bei genau 24V komme ich also auf ca 3,9V am Analogeingang der Mikroprozessors. Der Teiler ist ein wenig größer dimensioniert da die beiden Akkus im geladenen Zustand auf über 13V kommen, was bedeutet das die Gesamtspannung auch mal auf 26-27 Volt gehen kann.
Ich muss allerdings noch testen wie sich das ganze verhält wenn der Motorregler bei Bremsvorgängen die Energie wieder zurück in die Akkus leitet. Wenn das über 30 Volt werden gibts es wieder ärger mit dem Mikrokontroller – und im schlimmsten Fall Magic Smoke.
Für meinen Aufbau habe ich den Teiler auf eine kleine Lochrasterplatine gelötet und mit Anschlusskabeln versehen.
Spannungsteiler auf Lochraster
Die Akkuanschlüsse haben Kabelschuhe bekommen, die Signalseite geht wieder auf ein Servokabel (nur GND und SIGNAL belegt). Um den Aufbau vor Schmutz und Nässe zu schützen noch in Plastidip verpackt und fertig 🙂
