Auf- und Endladung eines Kondensators - Revision history

Nefft0n at 15:06, 25 September 2023

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Nefft0n at 08:36, 21 September 2023

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Nabla: Created page with "{{Infobox Experiment | Name = Auf- und Entladung eines Kondensators | Category = Arduino library experiments | Sensors = Owon OW18B }} Der DS18B20 ist ein sehr weit verbre..."

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{{Infobox Experiment
| Name = Auf- und Entladung eines Kondensators
| Category = Arduino library experiments
| Sensors = Owon OW18B
}}

Der DS18B20 ist ein sehr weit verbreiteter Temperatursensor. Dank des OneWire-Buses hat der Sensor nur drei Anschlüsse und kann extrem einfach mit einem Mikrocontroller verbunden werden. Zusätzlich wird noch ein 4k7-Widerstand benötigt, um den OneWire-Bus zu stabilisieren. Um den Temperatursensor schön kompakt zu gestalten, wurde auf dem Bild oben ein ESP32-C3 verwendet. Der kann nicht so viel wie der normale ESP32, muss es hier aber auch nicht.

[[File:DS18B20.jpg]]

==Aufbau==

Der Temperatursensor liefert seine Daten über den OneWire-Bus: 3V3 – Vin, Gnd – Gnd, 2 - Datenbus. Der Datenbus Pin 2 ist, wie oben beschrieben, über Pullup-widerstand auf "High" hochgezogen. Die Bluetooth-Antenne wurde einfach abgeknipst, für kurze Entfernungen reicht es mit dem Rest den Rest den Anschlusskabels. Achtung: Das Koaxialkabel muss so abgekniffen werden, dass nichts kurzgeschlossen wird!

Ist alles verlötet und funktioniert, kann es kompakt mit Schrupfschlauch eingepackt werden. Nicht vergessen, den dünneren Schrupfschlauch für die Zugentlastung und Knickschutz vor dem Löten übers Kabel zu schieben...

[[File:DS18B20_2.jpg]]

==Programmierung==
Der ESP32 wird über die Arduino IDE programmiert. Es müssen die Definitionen für den ESP32 und die phyphox-Bibliothek installiert sein. Siehe dazu das Video unter [[:Category: Arduino library experiments]].

Es ist darauf zu achten, dass jeder ESP32 eine eigene Kennung hat (diese wird in ''PhyphoxBLE::start("Thermometer_01")'' festgelegt). Anschließend kann über das Plus-Symbol in phyphox ein Bluetooth-Experiment hinzugefügt werden, das Experiment wird dann automatisch geladen.

<pre>
#include <phyphoxBle.h>
#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>
#define ONE_WIRE_BUS 2
OneWire oneWire(ONE_WIRE_BUS);
DallasTemperature sensors(&oneWire);
int dt = 500;
void setup(void)
{
PhyphoxBLE::start("Thermometer_01"); //Start the BLE server

//Experiment
PhyphoxBleExperiment experiment;

experiment.setTitle("Thermometer");
experiment.setCategory("Arduino Experiments");
experiment.setDescription("Plot the Temperature over time.");

//View
PhyphoxBleExperiment::View view;
//Graph
PhyphoxBleExperiment::Graph graph;
graph.setLabel("Temperatur");
graph.setUnitX("s");
graph.setUnitY("°C");
graph.setLabelX("time");
graph.setLabelY("Theta");
// graph.setChannel(1,2);

view.addElement(graph); //Attach graph to view
experiment.addView(view); //Attach view to experiment
PhyphoxBLE::addExperiment(experiment); //Attach experiment to server

sensors.begin();
}
void loop(void)
{
sensors.requestTemperatures();
float T = sensors.getTempCByIndex(0);
PhyphoxBLE::write(T);
delay(dt);
}

</pre>

==Arbeitsmaterialien==
[[Category:Arduino library experiments]]

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 Das folgende Material ist im Rahmen einer Lehrerfortbildung im Jahre 2022 in Niedersachsen entstanden. Es richtet sich an Physiklehrkräfte, also Fachleute. Jede Lehrkraft ist selbst dafür verantwortlich, die aktuell geltenden sicherheitsrichtlinien nach RISU einzuhalten und im Vorfeld selbst eine Gefährdungsbeurteilung zu schreiben. Der Autor dieses Materials übernimmt keinerlei Haftung für Schäden, die bei der Anwendung entstehen.
 <gallery widths=500px heights=300px>
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 Messkabel, 1 Elektrolytkondensator (C =1000 mF), 3 Widerstände (R = 6,8 kW, 10 kW, 15 kW), eine 3er-Klemme, ein Kurzschlusskabel, sowie eine Batteriebox mit Schutzklemme. Achtung: Der Elektrolytkondensator muss richtig gepolt angeschlossen werden. Das lange Beinchen gehört an Plus, die Beschriftung „ - “ an Minus. Falsch angeschlossene Elektrolytkondensatoren können explodieren!
 ==Programmierung==

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   | Sensors = Owon OW18B
 }}
-[[File:Kondensator_1.jpg]]
+Das folgende Material ist im Rahmen einer Lehrerfortbildung im Jahre 2022 in Niedersachsen entstanden. Es richtet sich an Physiklehrkräfte, also Fachleute. Jede Lehrkraft ist selbst dafür verantwortlich, die aktuell geltenden sicherheitsrichtlinien nach RISU einzuhalten und im Vorfeld selbst eine Gefährdungsbeurteilung zu schreiben. Der Autor dieses Materials übernimmt keinerlei Haftung für Schäden, die bei der Anwendung entstehen.
-Das folgende Material ist im Rahmen einer Lehrerfortbildung im Jahre 2022 in Niedersachsen entstanden. Es richtet sich an Physiklehrkräfte, also Fachleute. Jede Lehrkraft ist selbst dafür verantwortlich, die aktuell geltenden sicherheitsrichtlinien nach RISU einzuhalten und im Vorfeld selbst eine Gefährdungsbeurteilung zu schreiben. Der Autor dieses Materials übernimmt keinerlei Haftung für Schäden, die bei der Anwendung entstehen.
 ==Aufbau==
 Materialbedarf:
-Messkabel, 1 Elektrolytkondensator (C =1000 mF), 3 Widerstände (R = 6,8 kW, 10 kW,
+Messkabel, 1 Elektrolytkondensator (C =1000 mF), 3 Widerstände (R = 6,8 kW, 10 kW, 15 kW), eine 3er-Klemme, ein Kurzschlusskabel, sowie eine Batteriebox mit Schutzklemme. Achtung: Der Elektrolytkondensator muss richtig gepolt angeschlossen werden. Das lange Beinchen gehört an Plus, die Beschriftung „ - “ an Minus. Falsch angeschlossene Elektrolytkondensatoren können explodieren!
 ==Programmierung==
 Das Experiment wird einfach über den QR-Code im Arbeitsmaterial geladen.
 ==Arbeitsmaterialien==
 [[file:Kondensator.pdf]]
 [[Category:Arduino library experiments]]

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	[[File:Kondensator_1.jpg]]		[[File:Kondensator_1.jpg]]

		+	Das folgende Material ist im Rahmen einer Lehrerfortbildung im Jahre 2022 in Niedersachsen entstanden. Es richtet sich an Physiklehrkräfte, also Fachleute. Jede Lehrkraft ist selbst dafür verantwortlich, die aktuell geltenden sicherheitsrichtlinien nach RISU einzuhalten und im Vorfeld selbst eine Gefährdungsbeurteilung zu schreiben. Der Autor dieses Materials übernimmt keinerlei Haftung für Schäden, die bei der Anwendung entstehen.

	==Aufbau==		==Aufbau==

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 }}
-Der DS18B20 ist ein sehr weit verbreiteter Temperatursensor. Dank des OneWire-Buses hat der Sensor nur drei Anschlüsse und kann extrem einfach mit einem Mikrocontroller verbunden werden. Zusätzlich wird noch ein 4k7-Widerstand benötigt, um den OneWire-Bus zu stabilisieren. Um den Temperatursensor schön kompakt zu gestalten, wurde auf dem Bild oben ein ESP32-C3 verwendet. Der kann nicht so viel wie der normale ESP32, muss es hier aber auch nicht.
+[[File:Kondensator_1.jpg]]
 ==Aufbau==
-Der Temperatursensor liefert seine Daten über den OneWire-Bus: 3V3 – Vin, Gnd – Gnd, 2 - Datenbus. Der Datenbus Pin 2 ist, wie oben beschrieben, über Pullup-widerstand auf "High" hochgezogen. Die Bluetooth-Antenne wurde einfach abgeknipst, für kurze Entfernungen reicht es mit dem Rest den Rest den Anschlusskabels. Achtung: Das Koaxialkabel muss so abgekniffen werden, dass nichts kurzgeschlossen wird!
+[[File:Kondensator_2.jpg]]