Mess- und Steuerungssystem auf Arduino-Basis

Autor: Maik Schmotz
Betreuender Prof.: Dr. Mirek Göbel
Art: Projektarbeit

Thema

Thema dieser Projektarbeit ist, ein Mess- und Steuerungssystem auf Basis eines Arduino Mikrocontrollers zu entwickeln.

Ziel

Dieses Steuerungssystem soll durch verschiedene Sensoranschlüsse und Bussysteme variabel für den Betrieb beliebiger Mess- und Prüfstände einsatzbar sein. Um dies zu gewährleisten muss eine Platine gefertigt werden, welche all diese Ansprüche erfüllen kann. Zudem soll ein User Interface erstellt werden, welcher die ermittelten Daten auf einem PC darstellt.

Aufgabenstellung

Zur Verwirklichung dieser Projektarbeit wurde folgende Aufgabenstellung erstellt.

1. Recherche
2. Auswahl geeignter Mikrocontroller
3. Entwicklung der Steuerplatine
4. Fertigung der Platine
5. Entwicklung und Konstruktion eines Gehäuses
6. Beispielhaftes einlesen aller Senorwerte
7. Verbesserung der GUI
8. Wiss. Dokumentation der Ergebnisse

Lösung der Aufgabenstellung

Einführung

2. Auswahl geeigneter Mikrocontroller
Zur Realisierung des Mess- und Steuersystems soll ein Arduino Mikrocontroller verwendet werden. Dazu wurden verschiedene Controllertypen gegenübergestellt und mit den Anforderungen verglichen. Die geforderten Eigenschaften des Controllers sind in der folgenden Tabelle beschrieben.

Digitale Pins	Analoge Pins	Taktfrequenz	Serielle Schnittstellen	Versorgungsspannung
10	13	16MHZ	3	5V

In der Folgenden Tabelle sind die Ergebnisse der Controller zu erkennen.

Möglichkeit	Controller	Digitale Pins	Analoge Pins	Taktfrequenz	Serielle Schnittstellen	Versorgungsspannung
1	Ardunio Uno	14	6	16MHZ	1	5V
2	Arduino Leonardo	20	12	16MHZ	1	5V
3	Arduino Mega	54	16	16MHZ	3	5V
4	Arduino Nano	22	8	16MHZ	1	5V
5	Arduino Zero	20	6	48MHZ	1	3,3V

Beim Vergleichen der verschiedenen Controller wird klar, dass sie ähnliche Eigenschaften haben, jedoch nur der Arduino Mega die Vorraussetzungen von 13 analogen Pins erfüllt.