Einstiegsfragen - Andruino Uno

Hallo,

ich bin schon seit längerer Zeit auf der Suche nach einem Hobby, was mich kein Vermögen kostet und trotzdem Spaß macht. Ich bin Fachinformatiker, daher - zumindest im EDV-Bereich inkl. Programmierung bewandert, und als ich heute bei Reichelt über den Andruino Uno gestolpert bin... ... hab ich mir gleich mal von Fritzing das kleine Starter-Set bestellt :)

Den heutigen Abend habe ich mit den Video-Tutorials von Fritzing und diesem Forum verbracht, und freue mich schon auf meine morgige Lieferung... :)

Nun haben sich einige Fragen aufgetan - gleich vorneweg: ein konkretes Projekt strebe ich noch nicht an.

1) In den Fritzing-HowTos sieht man, dass man den Code über die Andruino-IDE per USB auf das Uno flasht. Das zuletzt hochgeladene Programm - wird das persistent im Speicher des Uno gesichert? Oder muss ich nach jeder Stromtrennung einen neuen Upload durchführen?

2) Als ITler bin ich ein Freund von Netzwerken. Als ich gesehen habe, dass es Ethernet- und WiFi-Shields gibt, sind mir gleich tausend Anwendungsmöglichkeiten eingefallen... Ist es, mit irgendwelchen Libs möglich, nicht nur zB einen WebServer zu betreiben, sondern auch die Kommunikation über andere Protokolle zu regeln? Zum Beispiel zum Speichern von Daten, das Schreiben in eine Datei auf z.B. einem CIFS, SMB, FTP, SFTP-Server, etc.? Ich möchte irgendwie (oder irgendwann) Daten loggen und "nach extern führen" - z.B. auf meine NAS oder einen Online-Speicher, ohne auf PC-Seiten einen kleinen TCP-Server laufen zu lassen, der mir dann die Daten entgegen nimmt und irgendwo ablegt. Quasi als "Insel-Lösung" ohne nachgelagerte Intelligenz.

3) Das Uno scheint nicht viel Strom zu benötigen (natürlich in Abhängigkeit der verwendeten Komponenten). Ich hab in Physik nicht aufgepasst: Wenn ich weiß, wieviel das Uno an mAh zieht - kann ich dann berechnen, wie lange z.B. ein 9V-Block hält?

4) Elektrotechnisch bin ich nicht wirklich bewandert, frage mich aber folgendes: Kann ich mit dem Uno auch höhere Spannungen schalten? Im einfachsten Fall z.B. ein 220V Licht? Ich meine mich vage erinnern zu können, dass man dafür Relais verwendet?

5) Ich habe irgendwo einen Shield für das Uno gesehen, dass u.A. ein OLED-Display und div. Sensoren (Temperatur, Ultraschall, etc.) integriert - leider finde ich das nicht mehr. Fällt da einem dazu etwas ein?

Vielen Dank :)

1) Der upgeladenen Sketch bleibt im Flash-Speicher des Arduino. 2) es ite einiges möglich aber bedenke Du hat einen 8Bit Computer 16MHz getaktet und mit 2 kB RAM und 32kByte ROM vor Dir. Der Arduino ist für vieles zu schwach. 3) Der Arduino alleine braucht um die 10mA. 4) wenn Du die entsprechenden Treiber nimmst kannst Du fast alles. 230VAC kannst Du durch elektromechanische Relais, Sold State Relais oder wenn Du dich auskennst auch über TRIAC steuern. Am einfachsten, ohne an der Verkabelung von 230V herumwerkel zu müssen, bieten sich ferngesteuerte Steckdosen an die mit Arduino angesteuert werden können. 5) Du mußt suchen.

Grüße Uwe

Hallo,

ich habe zwar auch noch nicht viel Ahnung, aber ich werde mal versuchen auf einen Teil deiner Fragen zu antworten:

neovanmatix: 1) In den Fritzing-HowTos sieht man, dass man den Code über die Andruino-IDE per USB auf das Uno flasht. Das zuletzt hochgeladene Programm - wird das persistent im Speicher des Uno gesichert? Oder muss ich nach jeder Stromtrennung einen neuen Upload durchführen?

Dein Programm wird im "Flash Memory" des Uno (32 kB) abgelegt. Dort bleibt es auch nach dem Abschalten der Versorgungsspannung erhalten.

neovanmatix: 2) Als ITler bin ich ein Freund von Netzwerken. Als ich gesehen habe, dass es Ethernet- und WiFi-Shields gibt, sind mir gleich tausend Anwendungsmöglichkeiten eingefallen... Ist es, mit irgendwelchen Libs möglich, nicht nur zB einen WebServer zu betreiben, sondern auch die Kommunikation über andere Protokolle zu regeln? Zum Beispiel zum Speichern von Daten, das Schreiben in eine Datei auf z.B. einem CIFS, SMB, FTP, SFTP-Server, etc.? Ich möchte irgendwie (oder irgendwann) Daten loggen und "nach extern führen" - z.B. auf meine NAS oder einen Online-Speicher, ohne auf PC-Seiten einen kleinen TCP-Server laufen zu lassen, der mir dann die Daten entgegen nimmt und irgendwo ablegt. Quasi als "Insel-Lösung" ohne nachgelagerte Intelligenz.

Ich denke theoretisch kannst du dir z.b. auch einen Samba-Server schreiben (SMB). Ob der allerdings auf 32 K Speicher läuft, wage ich zu bezweifeln.

neovanmatix: 3) Das Uno scheint nicht viel Strom zu benötigen (natürlich in Abhängigkeit der verwendeten Komponenten). Ich hab in Physik nicht aufgepasst: Wenn ich weiß, wieviel das Uno an mAh zieht - kann ich dann berechnen, wie lange z.B. ein 9V-Block hält?

Ja, das könnte man berechnen. Aber.... Wie du schon geschrieben hast, ist es sehr von den angeschlossenen Komponenten abhängig. 10 LEDs an 10 Pins, die leuchten, benötigen sicher mehr Strom als der Arduino selbst. Am Besten die Stromaufnahme messen.

neovanmatix: 4) Elektrotechnisch bin ich nicht wirklich bewandert, frage mich aber folgendes: Kann ich mit dem Uno auch höhere Spannungen schalten? Im einfachsten Fall z.B. ein 220V Licht? Ich meine mich vage erinnern zu können, dass man dafür Relais verwendet?

Fuer diesen Fall gibt es z.b. fertige Relaiskarten (oder selbst basteln). Allerdings auch hier wieder der (gutgemeinte) Hinweis: Wer mit solchen Spannungen hantiert, sollte wirklich genau wissen was er da tut. Das kann im Fehlerfall tödlich sein. Am Besten einen Fachmann fragen.

Gruß Christoph

hi,

hab' selbst erst seit ein paar wochen einen arduino (ok, inzwischen sind's drei), und die anderen fragen wurden ja schon beantwortet, aber zu 2.:

ohne nachgelagerte intelligenz geht nirgends was. auch CIFS, SMB, FTP, SFTP brauchen ingendein lauschendes service, noch dazu alle das von Dir explizit nicht gewünschte TCP. realisieren kannst Du das entweder als webserver, den Du vom PC abfragst, oder als webclient, der dem webserver am PC was mitteilt. zwischenspeichern kannst Du die Daten auf der SD-karte, die auf dem ethernet-shield eingesteckt werden kann.

kurz zu 4.: nicht nur wegen der gefahren: bleib bei niedervolt, macht mehr spaß, weil elektronisch mehr geht. beim beispiel lampen sind LED-lampen mit 12volt über billigste ICs vom arduino aus schalt- und dimmbar.

noch ein zuckerl für Dich als ITler: schlag mal raspberry pi in wikipedia nach. das ding hat 16 GPIO-pins, in kombi mit arduino ein hammer.

gruß stefan

Hallo,

ich dachte, es gäbe vielleicht eine Lib um zB eine kurze FTP-Verbindung (oder ähnliche) zur Datenübertragung zu öffnen. Wenn es schon Libs für Webserver gibt,.. Okay; aber eine einfache Datenübertragung über einen TCP-Port an ein lauschendes Programm wird dann aber wohl möglich sein? Dann könnte ich mir mit AutoIT einen kleinen Listener schreiben, der Daten vom Arduino entgegen nimmt und weiterverarbeitet.

Ich frage mich allerdings noch, wie ich die Laufzeit einer Batterie berechnen kann? Wenn ich weiß, dass der Arduino gesamt z.B. 100 mAh zieht, die Batterie 9V und 550 mAh liefert - muss ich dann nur die mAh der Batterie durch den Verbrauch von 100 teilen? Das wird doch dann sicher auch nicht ganz stimmen, weil die Batterie dann "komplett leer" wäre?

Habe hier so ein kleines Tool zum Berechnen gefunden und mal meine Daten eingetippt. Bis der Akku bei 30 % ist (9v, 550 mAh), würde er 34 Stunden halten. Wäre das realistisch?

hi neovanmatix,

zur datenübertragung sieh Dir mal den beitrag "Ausgang per Web schalten mit PHP" weiter unten an. ich denke, das ist der ansatz, den Du meinst... AutoIt wird auch immer fähiger, war nach einem kurzen wikipedia-besuch ganz baff. als ich vor langem mal damit gearbeitet hab', konnte es nur tastatur- und mausevents simulieren. aber wir hatten ja nichts, damals nach dem krieg. zur batterielebensdauer: da bleibt Dir wohl nur probieren, ist besser als jede berechnung. Du läßt ihn Dir ja ohnehin schon liefern, also beinflußt es nicht Deine kaufentscheidung.

gruß stefan

Mal kurz zur Berechnung der Laufzeit: Der 9V-Block hat eine elektrische Ladung von 550 mAh. Was jedoch in die Rechnung einfließt ist die Stromstärke in Ampere bzw. Milliampere (ohne Stunde!). Als Beispiel 100mA angesetzt hast du also 550mAh/100mA = 5,5h. Das ist jedoch nur eine grobe Einschätzung, die Wikipedia schreibt dazu: "Jedoch können die tatsächlichen maximalen Werte durch weitere Faktoren von den Herstellerangaben abweichen, wie Alter, Zustand des Akkumulators oder Umgebungstemperatur." Generell sehe ich den Betrieb eines Arduino am 9V-Block problematisch an, zumindest in Bezug auf das Preis-/Leistungsverhältnis. Denn was passiert denn mit den restlichen 4V als Differenz zwischen 9V Eingangsspannung und 5V Bertiebsspannung? Fass den Spannungsregler an, dann weißt du meist, wohin fast die Hälfte der Energie geht - sie wird einfach verheizt. Im Beispiel mit den 100 mA sind das schon 400 mW, die in Wärme umgewandelt werden. Demgegenüber stehen 500 mW, die effektiv genutzt werden (können).

Effektiver und auf lange Sicht günstiger sind da sicher 6x 1,2V AA R6 Akkus. Die in Reihe geschaltet liefern 7,2V und halten bei 600 bis 1200 mAh auch gut doppelt so lange durch. Hat man zwei Sätze davon, kann man einen Satz aufladen und den anderen benutzen. Bei den meisten Elektronik-Shops gibt es auch passende Adaptergehäuse, um die 6 Akkus zu koppeln. Mario.

Hallo,

ja, mit AutoIT kann man mittlerweile eine ganze Menge mehr machen. Und weil die Sprache "so einfach ist" lassen sich auch ziemlich schnell solche TCP-Listener schreiben. Das mit dem Akku beeinflusst meine Kaufentscheidung ja auch nicht. Ich habe nur irgendwo von jemandem gelesen, der seinen Andruino autark mit Solar und Batterie betreibt - daher war das mehr eine "Grundsatzfrage" um einen Eindruck zu erhalten, wie lange das kleine Kästchen mit einem handelsüblichen Akku laufen kann.

Wäre es dann nicht auch geschickt den Uno mit z.B. 5x1,2V-Akkus zu betreiben? Da sind wir knapp über den 5V und sollten so noch weniger Verlust durch Wärme o.ä. haben - oder sehe ich das falsch?

Wenn Du ein Ethernetshield benutzt brauchst Du sowieso einen Netzwerkkabel und da bietet sich PoE an. Der Ethernetshield bzw Arduino Ethernet hat die Möglichkeit ein PoE Modul zu montieren. Grüße Uwe

hi,

danke, uwe, da reden wir ewig über batterien und keiner denkt an PoE. natürlich die einfachste lösung. weil falls Du, neovanmatix, vorhattest, WLan zu verwenden, das kannst Du über Batterie sowieso vergessen. der “normale” ethernetshield braucht schon mehr strom, als der arduino selbst (wie man an der temperatur des spannungsreglers feststellen kann), und ein Wifi-shield braucht sicher noch etliches mehr.
ich selbst habe es so gelöst: der arduino ist in der decke verbaut, und ich hab ein 2-adriges kabel (etwa 6-7m) mit 12V vom pc-netzteil nach oben verlegt. diese 12V verwend ich auch gleich für router, switch, und die wohnzimmerbeleuchtung. das pc-netzteil kann man leicht so schalten, daß es auch läuft, wenn der pc aus ist. braucht im gesamten weniger strom als lauter einzelne netzteile.

gruß stefan

Eisebaer: ich selbst habe es so gelöst: der arduino ist in der decke verbaut, und ich hab ein 2-adriges kabel (etwa 6-7m) mit 12V vom pc-netzteil nach oben verlegt. diese 12V verwend ich auch gleich für router, switch, und die wohnzimmerbeleuchtung.

Zwei Adern, also +12V und Masse? Und dann hängt der Arduino an 12V und verbrutzelt ganze 7V am Festspannungsregler?

hi,

ja, leider, ich werd's noch probieren, aber die 5V vom netzteil werden nach 7m nicht mehr oben ankommen. einstweilen hab ich einen 7805er mit kühlkörper oben hängen, um die hitze vom minidreibein am arduino wegzukriegen. wäre dankbar, wenn jemandem etwas besseres einfällt...(wegen der eleganz, vom verbrauch her wär's doch egal, wenn ich darab denk', was die DM8000 oder der sat-multiswitch an hitze verbraten).

gruß stefan

Spannungsversorgung kann man auch von 9V auf 5V mit einem DCDC-Wandler runterregeln mit viel effektiverem Wirkungsgrad (bis 92%). Also wenn es wirklich so um das Strom sparen geht würd ich bspw. so etwas hier nehmen: http://www.conrad.de/ce/de/product/157954/DCDC-Wandler-Innoline-R-78E50-05-Recom-International-R-78E50-05-Gehaeuseart-SIP3-Ausgangsspannung-5-VDC-Ausgangss/SHOP_AREA_17336&promotionareaSearchDetail=005 Normalerweise kosten die DCDC-Wandler viel mehr, aber der^^ ist anscheinend eine preisgünstigere Alternative. Kann 7-27V Eingangsspannung ab und liefert 500mA. Wichtig ist, dass man bei fast allen DCDC-Wandlern noch den UNO vor Stromspitzen schützen muss (meist mit einem 100uF Elko an Vout und GND) und um die Lebensdauer zu erhöhen noch einen 47uF an Vin und Gnd.

Gruß

Edit: Und heiß werden die Wandler auch nicht. Bei dem DCDC-Wandler^^ benötigt man nicht einmal Elkos ;)

hi, Ixal,

ist das nicht genau die schaltung mit dem 7805, die ich jetzt ja auch schon selbstgebaut habe, mit einem plastikhut? aus dem datenblatt geht leider nichts hervor...

gruß stefan

Eisebaer:
hi, Ixal,

ist das nicht genau die schaltung mit dem 7805, die ich jetzt ja auch schon selbstgebaut habe, mit einem plastikhut?
aus dem datenblatt geht leider nichts hervor…

gruß stefan

Hallo Stefan,

Du hast doch einen Festspannungsregler, oder? :slight_smile:
Also der DCDC-Wandler funktioniert ganz anders als ein Festspannugsregler. Er verbrennt keine Energie, wird somit nicht heiß und hat einen super Wirkungsgrad.
Es gibt zu fast jedem Festspannungsregler auch einen DCDC-Wandler. Die wurden teilweise auch extra dafür gebaut um die Festspannungsregler abzulösen, sind aber noch ein bisschen teuer (Gleicher DCDC-Wandler für 1A = 8,50€)

Hier noch mehr Infos: http://de.wikipedia.org/wiki/Gleichspannungswandler

Da steht auch:

Die Vorteile gegenüber Linearnetzteilen liegen im besseren Wirkungsgrad und geringerer Wärmeentwicklung. Vor allem ersteres spielt bei der Wandlung einer Batteriespannung eine große Rolle, da die Lebensdauer der Batterie bei einem Schaltnetzteil wesentlich höher liegt: Bei einem linearen Spannungsregler oder einem Vorwiderstand hingegen wird die am Längswiderstand abfallende Leistung in Abwärme umgewandelt.

Gruß, Alex

hi,

aaah, das ist das gleiche wie mein spannungsverdoppler, von 12V auf 24V, nur irgendwie umgekehrt. geile sache und verfügbar in meiner conrad-filiale (natürlich um 3cent teurer als in de, gott segne die EU).

vielen dank, stefan

Eisebaer:
hi,

aaah, das ist das gleiche wie mein spannungsverdoppler, von 12V auf 24V, nur irgendwie umgekehrt. geile sache und verfügbar in meiner conrad-filiale (natürlich um 3cent teurer als in de, gott segne die EU).

vielen dank, stefan

:smiley:
Du solltest vorher aber noch die Spannung an Vout messen :wink:
Ich hatte auch schon einen DCDC-Wandler dabei, der mir statt 5V, 8V ausgegeben hat. Der war wohl aus irgendeinem Grund kaputt.
Und ich glaube so ein Elko an Vout (47uF oder 100uF) wäre auch nicht schlecht. Nur so zur Sicherheit :wink:

Gruß, Alex

hi, Ixal,

danke, mach ich beides, und auch schon einen grund gefunden, warum ich morgen in der arbeitszeit zum conrad muß... 8)

gruß, stefan

Also, ich bin mir ja nicht "ganz" sicher, aber... Am PC-Netzteil, an den Molex-Steckern, sind 4 Adern. Zwei mal Ground, einmal 12V und einmal 5V. War das nicht so, dass, wenn ich Rot und Gelb statt Rot und Schwarz nehme, 7V rauskommen? Ich hab keine Ahnung von Elektrotechnik, aber iwas habe ich da iwann mal gelesen gehabt.. :)