Mein IoT-Projekt

Dieser Beitrag ist eine Zusammenfassung des Projekts, verweist auf andere Blog-Einträge und wird gelegentlich ergänzt. Ausgangssituation Als ich unsere repariert hatte, fielen mir die unterschiedlichen Wassertemperaturen auf. Da ich mit dem wieder Spaß an den Mikrocontrollern (Arduino) hatte, wollte ich unbedingt ein weiteres Projekt in Angriff nehmen. Das Messen der verschiedenen Wassertemperaturen hat sich angeboten. Doch eine reine Sensorerfassung wäre zu einfach gewesen.Der Trend in der Industrie geht in Richtung IoT. Hier erfassen sog. Cyber-physische…

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TonUINO – Eine DIY-Musikbox für Kinder

Dieser Beitrag ist eine Zusammenfassung des Projekts, verweist auf andere Blog-Einträge und wird gelegentlich ergänzt. Ausgangssituation Meine Kinder haben Schwierigkeiten, Musik von einem USB-Stick abzuspielen. Die Titelauswahl ist schwierig, wenn man noch nicht lesen kann. 😉Es gibt einige kommerzielle Musikboxen für Kinder auf dem Markt, allen voran die sog. Toniebox. Dabei werden Kunststoff-Figuren - sog. Tonies - auf der Box platziert und die Box spielt den hinterlegten Titel ab. Die Tonies gehen auf Dauer ins…

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Relaunch der Website

Hallo zusammen, ja, ihr seht richtig: Es gibt tatsächlich einen neuen Beitrag auf meiner Website. 🙂 Der letzte Beitrag ist nun schon gute 8 Jahre her. Wahnsinn, wie die Zeit vergeht!In der Zwischenzeit hat sich bei mir vieles getan: Ich bin glücklich verheiratet, habe 2 Töchter im Alter von 3 und 5 Jahren und ein berufsbegleitendes Masterstudium in Wirtschaftsingenieurwesen nahezu abgeschlossen. Die alte Website habe ich damals selbst programmiert und hatte einfach keine Zeit und…

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IoT #7: Das Dashboard

Das Website-Frontend steht nun weitestgehend und ist ebenfalls sehr dynamisch programmiert. Das aktuelle Layout des Dashboards ist im Folgenden als Grafik dargestellt. Dashboard / Web-Frontend Das Dashboard kann für verschiedene Benutzer individuell konfiguriert werden und zeigt somit nur die wirklich relevanten Daten an. Sehr interessant ist die Regelung des Heizungs-Vorlaufs. Ich habe diese mit einem manuellen Zeigerthermometer überprüft. Die Temperatur schwankt innerhalb von ca. 5 Minuten dabei tatsächlich um bis zu 20 °C. 🤔 Fest…

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IoT #6: Das System

Im Folgenden ist ein Schema des aktuellen Systems dargestellt. Es handelt sich aktuell um eine reine Messdatenerfassung ohne Regelung o. ä. Gesamtsystem: Schema Die folgende Abbildung zeigt schematisch das Zusammenspiel der verschiedenen Teilsysteme. Zusammenspiel der einzelnen Teilsysteme Software des Mikrocontrollers Die Software des Mikrocontrollers ist sehr flexibel programmiert. Der Mikrocontroller erkennt automatisch die Anzahl der angeschlossenen Sensoren und sendet diese Daten an den Web-Server. Der Web-Server sendet die Daten an einen Datenbank-Server, der die Daten…

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IoT #5: Datenüberprüfung

Nun werden die Sensorwerte aller 5 Temperatursensoren in einer Datenbank gespeichert! 😎Das spricht für meine Programmierung: Ich musste die Mikrocontroller-Software kaum anpassen. Egal ob ich nun einen Sensor erfassen möchte oder 5, die Software reagiert selbstständig darauf. Der Mikrocontroller liest beim Neustart die angeschlossenen Sensoren ein. Daraufhin wird die Schnittstelle zum Server entsprechend angepasst (JSON-Daten). Die Funktionsweise der Software werde ich in einem späteren Artikel noch näher erläutern. Protokollierte Sensorwerte Im Folgenden die mit Microsoft…

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IoT #4: Serveranbindung

Ich habe heute die MySQL-Datenbank entworfen und ein paar PHP-Dateien programmiert. Die Datenbank läuft auf einem Webserver und die PHP-Dateien ebenfalls. Der Webserver läuft nicht nur lokal im Heimnetz, sondern auf einem Server in einem Rechenzentrum. Parallel dazu habe ich den Mikrocontroller in C programmiert mithilfe einiger Beispiele aus dem Internet, die ich umgeschrieben und erweitert habe. Die bestehenden Beispiele waren mir nicht dynamisch genug und z. B. nur für 3 Sensoren ausgelegt. Für jeden…

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IoT #3: Die Schaltung

Der Testaufbau sieht wie folgt aus. Die folgende Tabelle erläutert die Kabelfarben. FarbeBedeutungRot+5 VBlauGNDGelb 1-Draht-Bus (D2 = GPIO4 / SDA) Grün Leitung zwischen +5 V und Pull-Up-Widerstand (4,7 kΩ) für den Bus Die Übersichtlichkeit leidet etwas aufgrund der Steckverbindungen. Daher das Ganze im Folgenden nochmals als anschauliche Grafik.

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IoT #2: Die Bauteile

Die Aufgabenstellung habe ich bereits erläutert. Daraus ergeben sich die Anforderungen an die Hardware. Anforderungen Sensoren zur TemperaturerfassungOptokoppler / Relais zur Ansteuerung der Zirkulationspumpe(vorerst irrelevant)Mikrocontroller mit den entsprechenden Ein- und AusgängenWLAN-Modul oder Mikrocontroller mit WLAN-Unterstützung für die Cloud-Anbindung Hardware Temperatursensoren Ich habe mich für die Temperatursensoren DS18B20 entschieden. Dabei handelt es sich um digitale Sensoren. Somit benötigt der Mikrocontroller keine analogen Eingänge bzw. keine AD-Wandler. Analoge Eingänge sind häufig rar und sie lösen bei günstigen…

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IoT #1: Die Idee

Kürzlich habe ich unsere Warmwasserzirkulationspumpe repariert bzw. gereinigt. Dabei bin ich auf 2 Themen gestoßen. Ausgangssituation Niedrige VorlauftemperaturIch habe festgestellt, dass die Vorlauftemperatur des Trinkwassers auf 40 - 45 °C eingestellt war. Zur Vermeidung von Legionellen wird empfohlen, die Temperatur des Trinkwassers auf min. 55 °C einzustellen.Dem oben verlinkten Wikipedia-Artikel ist folgende Tabelle entnommen, die die Vermehrungsrate von Legionellen in Abhängigkeit der Temperatur darstellt. Temperaturbereich Wirkung auf die Vermehrungsrate bis 20 °Csehr langsame Vermehrungab 20…

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Reparatur Warmwasserzirkulationspumpe

Ausgangssituation Unser Haus wurde 2009 gebaut und ist mit Zirkulationsleitungen für Warmwasser und einer entsprechenden Zirkulationspumpe (Vortex BWZ 152) ausgestattet. Bereits beim Einzug 2015 habe ich gesehen, dass die Pumpe nie in Betrieb war. Es fehlte sowohl die elektrische Zuleitung als auch eine Steckdose in der Nähe. Nachdem alles elektrisch installiert und angeschlossen war, funktionierte die Pumpe dennoch nicht. Sie wurde lediglich sehr warm, förderte aber kein Wasser. Nach dem Einzug damals gab's jedoch genug…

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