Arduino: Sensorbaukasten: Unterschied zwischen den Versionen

Aus HSHL Mechatronik
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'''Autor:''' [[Benutzer:Ulrich_Schneider | Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schneider]]
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== Sensoren ==
== Kurzbeschreibung ==
* Analoge Sensoren zur Messung von Weg und Winkel
Mit der Umgestaltung des Studiengangs Mechatronik entstand ein neues Modul in dem es um Sensoren und Aktoren geht. Um die Lehre praktisch zu gestalten, sollen in Kleingruppenübungen reale Sensoren und Aktoren mit einem Arduino in Betrieb genommen werden.
Der Grundbausatz "Arduino" mit Steckbrett, Kabel etc. ist bereits vorhanden und kann genutzt werden. Diese Maßnahme ergänzt das Erlebnis um moderne Sensoren (IMU, Feuchte, Weg, Winkel,...) und Aktoren (Servo, Stepper,...).
Entsprechend der aktuell geringen Einschreibezahlen werden 10 Sensorsets inkl. Transportkoffer beantragt.
Die Sensoren kommen zusätzlich im Masterstudiengang BSE in den LV Signalverarbeitende Systeme und Angewandte Informatik zum Einsatz.
 
== Mehrwert ==
Die Studierende können den Vorlesungsstoff praktisch umsetzen. Hierdurch entsteht ein tieferes Verständnis sowie praktische Übung im Bereich der Messtechnik und digitalen Signalverarbeitung. Zusätzlich wird der Umgang mit dem Arduino als Mikrocontrollersystem vertieft.
 
Das Projekt wird im HSHL-Wiki beschrieben. Der Mehrwert kann so überprüft werden. Zusätzlich findet im Januar eine öffentliche Projektmesse statt. Dort können Sie die Studierenden direkt nach dem Mehrwert befragen und spannende mechatronische Projekte bestaunen.
== Analoge Sensoren zur Messung von Weg und Winkel ==
* Elektromagnetische Sensoren
* Elektromagnetische Sensoren
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/magnetinduktives-winkelmess-sensormodul-as5600 Winkelmess-Sensormodul]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/magnetinduktives-winkelmess-sensormodul-as5600 Winkelmess-Sensormodul]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/magnetfeldsensor-reedsensor-mit-xh2.54-3p Reed Kontakt]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/magnetfeldsensor-reedsensor-mit-xh2.54-3p Reed Kontakt],[https://funduinoshop.com/bauelemente/taster-und-schalter/schalter/ky-021-magnetisches-reed-modul-reed-schalter Magnetisches Reed Modul]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/abstandssensor-induktiver-naeherungsschalter-lj12a3-4-z/bx/lj18a3-8-z/bx induktiver Näherungsschalter]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/abstandssensor-induktiver-naeherungsschalter-lj12a3-4-z/bx/lj18a3-8-z/bx induktiver Näherungsschalter]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/induktiver-naeherungssensor/naeherungsschalter-pl-05n/2npn Induktiver Näherungssensor]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/induktiver-naeherungssensor/naeherungsschalter-pl-05n/2npn Induktiver Näherungssensor]
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** Reflexlichttaster
** Reflexlichttaster
** Halbleiter-Laserdiode
** Halbleiter-Laserdiode
* Inkrementalgeber
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/elektromotoren-und-zubehoer/servomotoren/hc-020k-schrittzaehler-fuer-motoren-wheel-encoder Encoderscheibe und Lichtschranke]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/elektromotoren-und-zubehoer/servomotoren/hc-020k-schrittzaehler-fuer-motoren-wheel-encoder Encoderscheibe und Lichtschranke]
** [https://funduinoshop.com/bauelemente/passive-bauelemente/drehimpulsgeber/ Drehimpulsgeber]
** [https://funduinoshop.com/bauelemente/passive-bauelemente/drehimpulsgeber/ Drehimpulsgeber]
** [https://www.reichelt.de/entwicklerboards-speed-sensor-lm393-debo-speed-sens-p226726.html?&nbc=1 Gabellichtschranke]
** [https://www.reichelt.de/entwicklerboards-speed-sensor-lm393-debo-speed-sens-p226726.html?&nbc=1 Gabellichtschranke]
** [KY-003 Magnetischer Schalter - Hall Effekt Sensor Hall-Sensor] + Magnet
** [https://funduinoshop.com/bauelemente/taster-und-schalter/schalter/ky-003-magnetischer-schalter-hall-effekt-sensor- Hall Effekt Sensor Hall-Sensor] + Magnet
 
== Digitale Sensoren zur Messung von Weg und Winkel ==
 
== Messung geometrischer Größen ==
* Ultraschall
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/ultraschallsensor-jsn-sr20-y1-bis-500-cm-wasserdicht Ultraschall bis 5 m]
* Radar
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/rcwl-0516-bewegungsmelder-fuer-arduino-doppler-radar-modul Doppler-Radar Modul]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/cdm324-24-125ghz-radar-bewegungsmelder Radar Bewegungsmelder ]
* DMS
 
== Messung dynamometrischer Größen ==
* Masse
**[https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/druck-gewicht/hx711ad-waegedrucksensor-mit-waegezelle-1kg-gewichtsmessung Wägedrucksensor mit Wägezelle]
** [https://www.reichelt.de/entwicklerboards-a-d-wandler-waage-5-kg-debo-hx711-05-p316321.html?&nbc=1 Waage]
** [https://www.reichelt.de/arduino-piezo-vibrationssensor-ard-vib-01-p316345.html?&nbc=1 Piezo Vibrationssensor]
** [https://www.reichelt.de/arduino-piezo-vibrationssensor-ard-vib-01-p316345.html?&nbc=1 Piezo Vibrationssensor]
** Gyroskop
** Gyroskop
** Beschleunigungssensor
** Beschleunigungssensor
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/druck-gewicht/rfp602-druckabhaengiger-widerstand-drucksensor-500g-bis-10kg RFP602 Druckabhängiger Widerstand - Drucksensor - 500g bis 10kg ]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/druck-gewicht/rfp602-druckabhaengiger-widerstand-drucksensor-500g-bis-10kg RFP602 Druckabhängiger Widerstand - Drucksensor - 500g bis 10kg ]
** DMS
** [https://www.reichelt.de/entwicklerboards-magnetfeldmesser-kompassmodul-gy-271-debo-sens-mfeld-p266044.html?&nbc=1 Magnetometer]
** [https://www.reichelt.de/entwicklerboards-magnetfeldmesser-kompassmodul-gy-271-debo-sens-mfeld-p266044.html?&nbc=1 Magnetometer]
** UV-Sensor
** Thermoelement
** [https://www.reichelt.de/arduino-drucksensor-0-bis-2-kg-ard-senpressure2-p316198.html?&nbc=1 Drucksensor]
** [https://www.reichelt.de/arduino-drucksensor-0-bis-2-kg-ard-senpressure2-p316198.html?&nbc=1 Drucksensor]
** Luftdrucksensor
** Luftdrucksensor
** [https://www.reichelt.de/entwicklerboards-gassensor-alkohol-ethanol-mq-3-debo-gas2-mq3-p282549.html?&nbc=1 Gassensor]
 
** PT100, PT1000
== Temperaturmessung ==
** [https://www.reichelt.de/entwicklerboards-finger-herzschlag-erkennungssensor-debo-heartbeat-p282547.html?&nbc=1 Finger-Herzschlag-Erkennungssensor]
* PT100, PT1000
** [https://www.reichelt.de/entwicklerboards-a-d-wandler-waage-5-kg-debo-hx711-05-p316321.html?&nbc=1 Waage]
* Thermoelement
** [https://www.reichelt.de/arduino-mouse-encoder-grove-grv-mouse-enc-p191158.html?&nbc=1 Mouse Encoder]
* [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sonstige/peltierelemente/tec1-12705-thermoelektrisches-peltierelement-42.5w-40-40mm Peltierelement]
** [https://www.reichelt.de/arduino-wassersensor-grv-water-sens-p191157.html?&nbc=1 Wassersensor]
* [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/temperatur/gy-906-mlx90614-infrarot-thermometer Pyrometer]
** PSD
 
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/licht-farbe/gy-31-tcs3200-farbsensor Farbsensor]
== Erfassung kodierter und nichtkodierter Informationen ==
* RFID/NFC
* RFID/NFC
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/rfid-tag-ring-25mm-nfc-tag213-sticker NFC TAG213 Sticker]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/rfid-tag-ring-25mm-nfc-tag213-sticker NFC TAG213 Sticker]
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** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/rfid-kit-mit-mifare-rc522-empfaenger RFID-KIT]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/rfid-kit-mit-mifare-rc522-empfaenger RFID-KIT]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/pn532-nfc-rfid-v3-modul-fuer-arduino-und-co. PN532 NFC RFID V3 Modul]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/rfid-nfc/pn532-nfc-rfid-v3-modul-fuer-arduino-und-co. PN532 NFC RFID V3 Modul]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/keypads-und-buttons/tastenfelder/4x4-tastenfeld/matrix-eingabefeld Tastenfeld]
 
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sonstige/peltierelemente/tec1-12705-thermoelektrisches-peltierelement-42.5w-40-40mm Peltierelement]
== Optische Sensoren ==
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/temperatur/gy-906-mlx90614-infrarot-thermometer Pyrometer]
* [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/licht-farbe/veml7700-umgebungslicht-lux-sensor-3.3v-5v-i2c Umgebungslicht Lux Sensor]
* Licht
* [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/licht-farbe/gy-31-tcs3200-farbsensor Farbsensor]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/licht-farbe/veml7700-umgebungslicht-lux-sensor-3.3v-5v-i2c Umgebungslicht Lux Sensor]
** [https://www.reichelt.de/arduino-mouse-encoder-grove-grv-mouse-enc-p191158.html?&nbc=1 Mouse Encoder]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/licht-farbe/gy-31-tcs3200-farbsensor Farbsensor]
 
* Ultraschall
== Kommunikation ==
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/ultraschallsensor-jsn-sr20-y1-bis-500-cm-wasserdicht Ultraschall bis 5 m]
* [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/funktechnik/funksender-und-empfaengermodul-st/srx882-315mhz-mit-antennen Funksender- und Empfänger]
* Radar
* [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/funktechnik/funkfernbedienung-empfaenger-modul-inkl.-12v-1-kanal-relais-433-mhz Funkfernbedienung]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/rcwl-0516-bewegungsmelder-fuer-arduino-doppler-radar-modul Doppler-Radar Modul]
* [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/funktechnik/433mhz-funksender-und-empfaenger 433mhz Funksender- und Empfänger]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/cdm324-24-125ghz-radar-bewegungsmelder Radar Bewegungsmelder ]
 
* Kommunikation
== Füllstandssensoren ==
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/funktechnik/funksender-und-empfaengermodul-st/srx882-315mhz-mit-antennen Funksender- und Empfänger]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/wireless-iot/funktechnik/funkfernbedienung-empfaenger-modul-inkl.-12v-1-kanal-relais-433-mhz Funkfernbedienung]
* Füllstand
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/kapazitiver-sensor-30mm-m30-10v-36v Kapazitiver Sensor]
** [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/bewegung-distanz/kapazitiver-sensor-30mm-m30-10v-36v Kapazitiver Sensor]
== Verschiedenes ==
* [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/strom-spannung/spannungssensor-25v Spannungssensor, 25V ]
*[https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/strom-spannung/acs712-stromstaerkesensor-5a Stromstärkesensor, 5A ]
*[https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/biometrie/herzfrequenzsensor-pulsesensor Herzfrequenzsensor]
* [https://www.reichelt.de/entwicklerboards-finger-herzschlag-erkennungssensor-debo-heartbeat-p282547.html?&nbc=1 Finger-Herzschlag-Erkennungssensor]
* UV-Sensor
* [https://www.reichelt.de/entwicklerboards-gassensor-alkohol-ethanol-mq-3-debo-gas2-mq3-p282549.html?&nbc=1 Gassensor]
*[https://funduinoshop.com/elektronische-module/keypads-und-buttons/tastenfelder/4x4-tastenfeld/matrix-eingabefeld Tastenfeld]
* [https://www.reichelt.de/arduino-wassersensor-grv-water-sens-p191157.html?&nbc=1 Wassersensor]
== Weiterführende Links ==
== Weiterführende Links ==
* [https://www.amazon.de/Elegoo-aufger%C3%BCsteter-Sensormodul-Bausatz-Anleitung/dp/B01M30ZWQR/ref=sr_1_5?keywords=sensor+set&qid=1698049447&sr=8-5 ELEGOO Aufgerüsteter 37 in 1 Sensormodul Bausatz]
* [https://www.amazon.de/Elegoo-aufger%C3%BCsteter-Sensormodul-Bausatz-Anleitung/dp/B01M30ZWQR/ref=sr_1_5?keywords=sensor+set&qid=1698049447&sr=8-5 ELEGOO Aufgerüsteter 37 in 1 Sensormodul Bausatz]
* [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/druck-gewicht/15-in-1-sensor-kit-sensor-starter-set-fuer-mikrocontroller 15 in 1 - Sensor Kit]
* [https://funduinoshop.com/elektronische-module/sensoren/druck-gewicht/15-in-1-sensor-kit-sensor-starter-set-fuer-mikrocontroller 15 in 1 - Sensor Kit]

Aktuelle Version vom 5. November 2023, 10:04 Uhr

Autor: Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schneider

Kurzbeschreibung

Mit der Umgestaltung des Studiengangs Mechatronik entstand ein neues Modul in dem es um Sensoren und Aktoren geht. Um die Lehre praktisch zu gestalten, sollen in Kleingruppenübungen reale Sensoren und Aktoren mit einem Arduino in Betrieb genommen werden. Der Grundbausatz "Arduino" mit Steckbrett, Kabel etc. ist bereits vorhanden und kann genutzt werden. Diese Maßnahme ergänzt das Erlebnis um moderne Sensoren (IMU, Feuchte, Weg, Winkel,...) und Aktoren (Servo, Stepper,...). Entsprechend der aktuell geringen Einschreibezahlen werden 10 Sensorsets inkl. Transportkoffer beantragt. Die Sensoren kommen zusätzlich im Masterstudiengang BSE in den LV Signalverarbeitende Systeme und Angewandte Informatik zum Einsatz.

Mehrwert

Die Studierende können den Vorlesungsstoff praktisch umsetzen. Hierdurch entsteht ein tieferes Verständnis sowie praktische Übung im Bereich der Messtechnik und digitalen Signalverarbeitung. Zusätzlich wird der Umgang mit dem Arduino als Mikrocontrollersystem vertieft.

Das Projekt wird im HSHL-Wiki beschrieben. Der Mehrwert kann so überprüft werden. Zusätzlich findet im Januar eine öffentliche Projektmesse statt. Dort können Sie die Studierenden direkt nach dem Mehrwert befragen und spannende mechatronische Projekte bestaunen.

Analoge Sensoren zur Messung von Weg und Winkel

Digitale Sensoren zur Messung von Weg und Winkel

Messung geometrischer Größen

Messung dynamometrischer Größen

Temperaturmessung

Erfassung kodierter und nichtkodierter Informationen

Optische Sensoren

Kommunikation

Füllstandssensoren

Verschiedenes

Weiterführende Links

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