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Arduino

Als Basis des Datenloggers dient ein Arduino. Um den Arduino gibt es eine große Community, viele gut dokumentierte Libraries und eine unüberschaubare Menge an Zubehör, welches schon für wenig Geld (die richtigen Einkaufstipps vorausgesetzt) zu erstehen ist. Ideal als Grundlage eines Arduino Datenloggers mit Stockwaage für Imker.

beelogger.de bietet Schritt für Schritt Anleitungen mit Beispiel-Codes zum Testen einzelner Sensoren bis hin zum vollständig ausgestatteten Datenlogger. Dennoch ist es notwendig, sich mit dem Thema Arduino und seiner Programmierung vorab zu beschäftigen, um die Grundlagen, wie man beispielsweise eine Library installiert oder Programmcode aufspielt, zu beherrschen. Im Internet findet man unzählige Anleitungen und Einführungen hierzu und selbst auf Youtube gibt es etliche Videos zu diesem Thema. Ein guter Anfang mit ausführlichen Anleitungen ist auf der Seite https://www.arduino.cc/en/Guide/HomePage zu finden.

Hardware

Einen einfachen Einstieg bietet der Arduino Uno. Nahezu alle Anleitungen für Einsteiger basieren auf dieser Bauform. Zudem gibt es eine  Menge an Zubehör (beispielsweise ein Ethernet-Shield), welches ohne weitere Lötarbeiten direkt mit dem Uno verbunden werden kann. Auch eine USB-Programmierschnittstelle ist mit an Bord – somit reicht ein USB-Kabel zum Computer für die Programmierung.

Wer es kleiner mag, kann einen Arduino Nano verwenden. Auch dieser besitzt eine USB-Buchse zum einfachen Programmieren.
Beim Kauf von einem Arduino Nano ist ein wenig Vorsicht geboten, da günstige Boards häufig einen nachgemachten FTDI-Chip verbaut haben. Der Hersteller des originalen FTDI-Chips hat vor einiger Zeit in seinem Treiber eine Funktion integriert, die nachgemachte FTDI-Chips erkennt und quasi unbrauchbar macht. Weitere Infos hierzu sind auf der Seite von Sparkfun zu finden: https://www.sparkfun.com/news/1629. Als Alternative zu den wesentlich teureren Boards mit originalem FTDI-Chip, werden günstige Boards auch mit dem neuen CH340-Chip angeboten. Sollte der CH340-Chip nicht automatisch von Windows erkannt werden, kann hierfür ein Treiber von der Seite des Herstellers geladen werden: http://wch.cn/download/CH341SER_ZIP .

Der Arduino Nano ist kompatibel mit beelogger-EasyPlug !

Noch kleiner und günstiger geht es mit mit einem Arduino Mini Pro (5V). Zur Programmierung wird jedoch ein separater FTDI-Adapter benötigt. Zudem muss die 3,3V Spannungsversorgung, welche für einige Sensoren notwendig ist, über separate Spannungsregler realisiert werden, da er keinen entsprechenden Spannungsregler besitzt.

Für den beelogger-Solar kommt ebenfalls ein Arduino zum Einsatz, allerdings nicht als fertiges Board. Auf dieser von uns erstellten Platine wird der Prozessor (ATmega-Chip) mit den notwendigen externen Bauteilen beschaltet und ein Arduino-Bootloader aufgespielt. Damit kann der beelogger-Solar über die Arduino-Software mit einem FTDI-Adapter programmiert werden.

Der Vollständigkeit halber sei noch der Arduino Mega erwähnen. Mit seinem großen Speicher und vielen Ein- bzw. Ausgängen ist er auch für mögliche Erweiterungen gut gerüstet. Leider ist er recht groß und teurer als die anderen Boards. Zudem hat er zum Teil eine abweichende Pinbelegung zu den zuvor aufgeführten Arduinos. In diesen Anleitungen findet er daher keine Berücksichtigung.

Bild Bezugsquelle Preis ab Suchbegriffe* Bemerkungen
 beelogger Arduino Uno eBay 3,60€ Arduino Uno 328 Kompatibel mit Standard-Shields
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 beelogger Arduino Nano eBay 2,30€ Arduino Nano 328 CH340 Achtung! Nur Boards mit originalem FTDI-Chip oder mit CH340-Chip kaufen!
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 beelogger Arduino Mini Pro eBay 1,75€ Arduino Mini Pro 328 FTDI-Apdater zur Programmierung notwendig, keine 3,3V Spannungsversorgung für Sensoren integriert, 5V Version empfohlen
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*Einkaufstipps

Stromversorgung

Zur Stromversorgung sollte ein möglichst energieeffizientes Netzteil gewählt werden, da der Datenlogger 24 Stunden am Tag und 365 Tage im Jahr laufen soll. Jedes Arduino-Board hat einen Eingang für eine geregelte Spannung von 5V und einen Eingang für eine ungeregelte Spannung von 6-12V (und höher). Welche Pins für welche Versorgungsspannungen geeignet sind, ist unter oben aufgeführten Info-Links zum jeweiligen Board auf den Seiten von arduino.cc zu finden.

Bei der Wahl der Stromversorgung sollte bedacht werden, dass der Spannungsregler für ungeregelte Spannungen auf dem Board nur relativ klein dimensioniert ist, so dass größere Ströme für externe Komponenten, wie beispielsweise für den Bienenzähler, hierüber nicht zu beziehen sind.

Empfohlen werden kann daher ein 5V Netzteil, welches zur Versorgung des Arduinos und externer Komponenten verwendet werden kann.

Software

Alle Programmierbeispiele wurden mit der Arduino-Programmiersoftware Version 1.0.5 getestet. Zum Teil wurde für den Test auch mit der Version 1.8.2 gearbeitet. Der Download kann unter https://www.arduino.cc/en/Main/OldSoftwareReleases#previous vorgenommen werden.

Natürlich kann auch die aktuellste Version mit vielen nützlichen neuen Funktionen unter https://www.arduino.cc/en/Main/Software bezogen werden.