{"id":3785,"date":"2018-11-13T22:23:33","date_gmt":"2018-11-13T20:23:33","guid":{"rendered":"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/?p=3785"},"modified":"2021-01-04T01:54:03","modified_gmt":"2021-01-03T23:54:03","slug":"projekt-pegelstandsanzeige","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/en\/projekte\/projekt-pegelstandsanzeige\/","title":{"rendered":"Projekt: Pegelstandsanzeige"},"content":{"rendered":"<p>Dieses Projekt entstand f\u00fcr einen Kumpel und wird ein Weihnachtsgeschenkt f\u00fcr ein echtes Nordlicht&#8230; Die Pegelstandsanzeige lehnt sich an den LED-Stelen in Norddeich an der Nordsee an und besteht aus 16 vertikal angeordeneten RGBW LEDs. Da nicht jeder Platz f\u00fcr eine n4m hohen LED Pegelstandsanzeiger hat bauen wir eine kleinere Version f\u00fcr den Hausgebrauch nach.<\/p>\n<p>\u00dcber WLAN zieht sich die LED-S\u00e4ule Daten von den \u00f6rtlichen Pegeldiensten und stellt diese in Form eines Lichtstreifens dar. Bei Sturmflut oder Warnungen pulsiert die S\u00e4ule rot, ansonsten wird der Pegel in Blau dargestellt.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/Pegelstation-v6.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-3788 size-large\" src=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/Pegelstation-v6-1024x445.png\" alt=\"\" width=\"620\" height=\"269\" srcset=\"https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/Pegelstation-v6-1024x445.png 1024w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/Pegelstation-v6-300x130.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 620px) 100vw, 620px\" \/><\/a><\/p>\n<p>\u00dcber den Einsatz eines Akkus habe ich nachgedacht, die Idee jedoch schnell wieder verworfen. Bei 16 LEDs ergibt sich wenn alle drei Farben leuchten ein max. Stromverbrauch von 16 x 60 mA = 0,96 A\u00a0 bzw. 16 x 20 mA\u00a0 = 0,32 A bei einer der drei Reinfarben (Angaben vone Adafruit).<\/p>\n<h1>Funktionen<\/h1>\n<p>Mit blauem Licht wir der aktuelle Pegelstand in 16 Schritten dargestellt. Zus\u00e4tzlich sind folgende Darstellungen eingebaut:<\/p>\n<ul>\n<li>Flut (Zunehmender Pegel): Das Licht geht kurz aus und baut sich st\u00fcck f\u00fcr st\u00fcck bis zum aktuellen Pegel auf<\/li>\n<li>Ebbe (Abnehmender Pegel): Das Licht geht ausgehend vom aktuellen Pegelstand nach f\u00fcr nach aus<\/li>\n<li>Sturmflut-Warnung: Die oberen 3 LEDs zeigen ein permenanet pulsierendes Licht, Verhalten ansonsten wie oben<\/li>\n<li>Sturmflut: Alle LEDs zeigen ein pulsierendes Licht, welches von unten nach oben aufsteigt<\/li>\n<\/ul>\n<h1>Komponenten<\/h1>\n<ul>\n<li>Adafruit Feather M0 WLAN Microcontroller<\/li>\n<li>Adafruit NeoPixel Linear LED Streifen<\/li>\n<li>Micro USB Steckernetzteil 5 V 1,3 A<\/li>\n<li>Attend Micro USB Einbaubuchse\u00a0 207G-BD00<\/li>\n<li>Plexiglasrohr matt<\/li>\n<\/ul>\n<h1>Software<\/h1>\n<p>Die Applikation wurde in C programmiert und via USB auf den Microcontroller geladen. Sie besteht aus den folgenden Funktionen:<\/p>\n<ol>\n<li><strong>WLAN Einrichtung<\/strong><br \/>\nDie LED Lichts\u00e4ule kommt ohne Display oder sonstige Eingabeger\u00e4te aus. Um die eigenen WLAN-Daten einzurichten stellt der Arduino zun\u00e4chst ein eigenes WLAN zur Verf\u00fcgung in welches man sich mit z.B. dem Handy einloggt. \u00c4hnlich wie die Parametrisierung eines WLAN Routers k\u00f6nnen nun in einer kleinen Eingabemaske die SSID sowie das Passwort gesetzt werden.<\/li>\n<li><strong>WLAN Verbindung<\/strong><br \/>\nHerstellen einer WLAN-Verbindung alle 10 Minuten<\/li>\n<li><strong>Pegelstand auslesen<\/strong><br \/>\nDie Pegeldienste stellen den Pegelstand auf ihren Websiten \u00f6ffentlich zur Verf\u00fcgung. Die Daten sind jedoch f\u00fcr den Mikrocontroller noch zu reichhaltig, weswegen die Verarbeitung \u00fcber einen zentralen Webserver stattfindet.<\/li>\n<li><strong>Anzeige<\/strong><br \/>\nVisualisierung der Pegeldaten, je nach vorliegender Situation (s.o.)<\/li>\n<\/ol>\n<h1>Elektronik<\/h1>\n<p>Neben dem Mikrocontroller und den LED Streifen wird noch eine einfache Schutzbeschaltung gegen Spannungsspitzen aufgebaut. Scheinbar ist vorallem der erste Pixel bei den NeoPixeln anf\u00e4llig gegen Spannungsspitzen und f\u00e4llt gerne mal aus.<br \/>\nEin Widerstand mit 200 Ohm wird hierzu zwischen Datenleitung und NeoPixel gesetzt, ein Widerstand zwischen den Plus und Minuspol der 5V Spannungsversorgung. Letzterer soll die Spannungsspitzen beim Einschalten abfedern.<\/p>\n<h1>Aufbau<\/h1>\n<p><a href=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/Bildschirmfoto-2018-09-10-um-20.09.31.png\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-3791\" src=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/Bildschirmfoto-2018-09-10-um-20.09.31-590x1024.png\" alt=\"\" width=\"293\" height=\"509\" srcset=\"https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/Bildschirmfoto-2018-09-10-um-20.09.31-590x1024.png 590w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/Bildschirmfoto-2018-09-10-um-20.09.31-173x300.png 173w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/Bildschirmfoto-2018-09-10-um-20.09.31.png 1156w\" sizes=\"auto, (max-width: 293px) 100vw, 293px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Aufbau von oben nach unten<\/p>\n<ol>\n<li>Plexiglasrohr mit verklebtem Deckel<\/li>\n<li>LED Streifen an einer 3D-gedruckten S\u00e4ule montiert<\/li>\n<li>Mikrocontroller Arduino M0 Feather mit WLAN<\/li>\n<li>Sockeleinsatz, 3D-gedruckt<\/li>\n<li>Sockel aus Aluminium, verleiht der Konstruktion die n\u00f6tige Standfestigkeit<\/li>\n<\/ol>\n<p>Eingangs hatte ich die Idee das Plexiglasrohr \u00fcber ein Gewinde mit dem Socke zu verbinden. Schlie\u00dflich hatten wir erst vor Kurzem ein umfangreiches Gewindedrehset f\u00fcr Innen- und Au\u00dfengewinde gekauft. Nachdem die Gesamth\u00f6he jedoch l\u00e4nger als geplant ausfiel wurde die Idee verworfen &#8211; es wird langsam Zeit f\u00fcr eine L\u00fcnette!<\/p>\n<h1>Fertigung<\/h1>\n<p>Los geht&#8217;s wie immer an der Bands\u00e4ge. Heute hatte sie einen guten Tag, das S\u00e4geblatt ist drauf geblieben und der Schnitt ist auch einigerma\u00dfen gerade geworden.<br \/>\nEs wird Zeit f\u00fcr Ersatz zu sorgen. F\u00fcr etwas richtiges haben wir jedoch aktuell leider keinen Platz.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2948.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-large wp-image-3879\" src=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2948-1024x768.jpg\" alt=\"\" width=\"620\" height=\"465\" srcset=\"https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2948-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2948-220x165.jpg 220w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2948-300x225.jpg 300w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2948.jpg 1280w\" sizes=\"auto, (max-width: 620px) 100vw, 620px\" \/><\/a><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Irgendwie war ich so in die Arbeit vertieft, dass ich ganz vergessen habe Fotos vom Drehen zu machen. Auf diesem Foto sieht man den Sockel bereits nach dem Abstechen und umgedreht eingespannt. Hier wird der Boden plan gedreht und bekommt eine kleine Fase.<\/p>\n<p>Was bis dahin geschah:<\/p>\n<p>Plandrehen, Zentrierbohren, Vorbohren mit 12mm, Bohren mit 40mm (die Zwischenstufen fehlen mir irgendwie), Ausbohren mit der Bohrstange, Aufnahmefl\u00e4che f\u00fcr das Rohr drehen, Au\u00dfendurchmesser abdrehen, Fase drehen.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2968.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-large wp-image-3877\" src=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2968-1024x768.jpg\" alt=\"\" width=\"620\" height=\"465\" srcset=\"https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2968-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2968-220x165.jpg 220w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2968-300x225.jpg 300w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2968.jpg 1280w\" sizes=\"auto, (max-width: 620px) 100vw, 620px\" \/><\/a><\/p>\n<p>W\u00e4hrend die Drehbank lief hat der Makerbot in 1:35 das innenleben ausgespuckt. Damit der Schatten die Optik nicht all zu sehr st\u00f6rt wurde mit hochtransparentem <span class=\"explanatory-dictionary-highlight\" data-definition=\"explanatory-dictionary-definition-4\">PLA<\/span> gedruckt. Die LED Streifen wurden mit M2,5 Schr\u00e4ubchen auf den 3D-Druck ausgeschraubt &#8211; eigentlich h\u00e4tte ich auch direkt Clips drucken k\u00f6nnen.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2966.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-large wp-image-3882\" src=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2966-1024x768.jpg\" alt=\"\" width=\"620\" height=\"465\" srcset=\"https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2966-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2966-220x165.jpg 220w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2966-300x225.jpg 300w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2966.jpg 1280w\" sizes=\"auto, (max-width: 620px) 100vw, 620px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Erster Test noch im eingespannten Zustand. Das Rohr h\u00e4lt sich ausgezeichnet auf dem kleinen Absatz &#8211; Kleben ist nicht n\u00f6tig! Im Notfall kommt man so nochmal zerst\u00f6rungsfrei an die Elektronik.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2964.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-large wp-image-3880\" src=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2964-1024x768.jpg\" alt=\"\" width=\"620\" height=\"465\" srcset=\"https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2964-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2964-220x165.jpg 220w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2964-300x225.jpg 300w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2964.jpg 1280w\" sizes=\"auto, (max-width: 620px) 100vw, 620px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Im n\u00e4chsten Schritt hat der Sockel noch eine dekorative Nut bekommen. Eigentlich war die nicht geplant, verdeckt aber eine unsch\u00f6ne Macke auf dem Werkst\u00fcck.<\/p>\n<p>Um den USB Anschluss f\u00fcr die Spannungsversorgung einzubauen ging es an die Korradi Universalfr\u00e4smaschine.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2973.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-large wp-image-3876\" src=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2973-768x1024.jpg\" alt=\"\" width=\"620\" height=\"827\" srcset=\"https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2973-768x1024.jpg 768w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2973-225x300.jpg 225w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_2973.jpg 960w\" sizes=\"auto, (max-width: 620px) 100vw, 620px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Beleuchtet sieht die Konstruktion dann in etwa so aus. Leider schafft die Kamera es auf Biegen und Brechen nicht die an sich super verteilte Lichtstreuung korrekt darzustellen.<\/p>\n<p><a href=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_1250.jpg\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone size-large wp-image-3881\" src=\"http:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_1250-768x1024.jpg\" alt=\"\" width=\"620\" height=\"827\" srcset=\"https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_1250-768x1024.jpg 768w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_1250-225x300.jpg 225w, https:\/\/cnc.a-ueberbach.de\/wp-content\/uploads\/IMG_1250.jpg 960w\" sizes=\"auto, (max-width: 620px) 100vw, 620px\" \/><\/a><\/p>\n<p>Als n\u00e4chstes soll noch eine witterungsbest\u00e4ndige Version f\u00fcr den Garten entstehen. Neben dem Nordseepegel lie\u00dfen sich auch andere Daten mit dem Leuchtrohr darstellen, f\u00fcr interessante Ideen bin ich offen!<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Dieses Projekt entstand f\u00fcr einen Kumpel und wird ein Weihnachtsgeschenkt f\u00fcr ein echtes Nordlicht&#8230; Die Pegelstandsanzeige lehnt sich an den LED-Stelen in Norddeich an der Nordsee an und besteht aus 16 vertikal angeordeneten RGBW LEDs. Da nicht jeder Platz f\u00fcr eine n4m hohen LED Pegelstandsanzeiger hat bauen wir eine kleinere Version f\u00fcr den Hausgebrauch nach. \u00dcber WLAN zieht sich die LED-S\u00e4ule Daten von den \u00f6rtlichen Pegeldiensten und stellt diese in Form eines Lichtstreifens dar. 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