NanoESP on Internet of Things mit dem NanoESP

Alles über NanoESP & Pretzel Board

Wed, 21 Aug 2019 11:06:12 +0200

Das Board

Der NanoESP-Board hat viele Namen. In Franzis Produkten wird das Board oft Pretzel Board genannt. Bei Conrad findet man den NanoESP unter dem Namen C-Control IoT WiFi Board. Doch innen ist immer das gleiche: ein einfach zu bedienendes und Arduino kompatibles Entwicklungsboard für Ihre Internet of Things Projekte.

Über einfache AT-Kommandos können Sie z.B. einen Webserver starten, das Modul als Acces Point einstellen oder die Verbindung zu Ihrem Heimnetzwerk herstellen.

Die IoT Lernpakete

Wed, 20 Sep 2017 12:42:23 +0200

Sie können das Lernpaket unter anderem hier erwerben:

Direkt bei Franzis
Bei Amazon.de
Bei Elektor
Bei Conrad

Das Lernpaket Internet of Things gibt es in mehreren Ausführungen. Es gibt eine Franzis und eine Conrad Version. Beide Lernpakete bringt Ihnen das brandaktuelle Thema IoT anhand von praktischen Beispielen mit ausführlichen Erklärungen näher. Teil des Pakets ist das neue Pretzel Board (NanoESP) mit dem der Einstieg in das komplexe wie spannende Thema spielerisch gelingt.

Der Conrad Adventskalender Internet of Things

Wed, 20 Sep 2017 12:16:48 +0200

Conrad Shop

Mit dem Adventskalenders Internet of Things (IoT) muss die Wartezeit bis Weihnachten nicht angweilig werden. Das neue Arduino kompatible Pretzelboard (NanoESP) mit integriertem WLAN-Modul und die enthaltenden Bauteile sind ideal für 24 vielfältige und spannende Experimente rund um dieses Thema.

Internet of Things beinhaltet die Kommunikation und Steuerung von Sensoren und Aktoren in einem großen Netzwerk. Vom einfachen Ein- und Ausschalten einer LED mit dem Smartphone über das Erstellen eines Webservers bis hin zur Langzeitüberwachung mittels Sensoren, mit einfachen Beispielen werden die verschiedenen Aspekte des Themas IoT praktisch ergründet.

Der Conrad Adventskalender IoT - 2016

Fri, 08 Sep 2017 14:45:58 +0200

Verkürzen Sie die Wartezeit auf Weihnachten mit spannenden und unterhaltsamen Experimenten zum Internet der Dinge. Schicken Sie dabei Push-Nachrichten auf Ihr Smartphone oder bauen Sie eine Alarmanlage mit Bewegungsmelder und lassen Sie sich bei verdächtigen Bewegungen benachrichtigen. Lernen Sie, wie Sie unterschiedliche Webdienste wie z.B. Twitter ansteuern, und nutzen Sie das Protokoll für das Internet der Dinge: MQTT.

Der Internet-of-Things-Adventskalender enthält alle Bauteile für 24 Experimente, darunter eine eigens entwickelte Hardware-Platine mit integriertem WLAN-Modul, die sich über die kostenfreie Arduino IDE programmieren lässt.

Treiber- NanoESP & Pretzelboard

Sun, 23 Aug 2015 10:02:42 +0200

Damit das Board an Ihrem PC funktionieren kann, benötigen Sie einen Treiber für den USB-to-Serial Wandler CH340G. Diesen können Sie die hier

Windows (ab Windows 98 bis Windows 10, 32-Bit/64-Bit)

Linux Version

Android Version

Mac Version **(**Hinweis für MAC-Nutzer: Seit Mac OS Sierra scheint es vermehrt Probleme mit dem Treiber zu geben. Es gibt noch keinen offiziellen Treiber vom USB-Chip Hersteller. Allerdings finden Sie hier zwei Links mit alternativen Versionen:
https://github.com/jimaobian/CH34x_Install_V1.3/blob/master/CH34x_Install_V1.3.zip
https://github.com/adrianmihalko/ch340g-ch34g-ch34x-mac-os-x-driver )

Download Beispielprogramme

Fri, 10 Jan 2020 12:18:27 +0100

Auf dieser Seite finden Sie alle im Lernpaket vorgestellten Programme.

Download Neuauflage: Alle Programme

GitHub Repository: https://github.com/FKainka/Lernpaket-IoT

Download Franzis Version: Alle Proramme

Download Conrad Version: Alle Programme - Conrad Version

Achtung:

Es gab eine Änderung im Programm P12_TCPWeather. Der Webservice, den ich in diesem Programm verwendet habe, hat seinen Dienst eingestellt. Ich habe nun einen eigenen Service gestartet, der seine Daten von der Webseite http://www.openweathermap.com/ bezieht. Der Link zu dem neuen und auch in der neuen Version des Programms verwendeten Dienst lautet:

NanoESP Updaten

Wed, 21 Aug 2019 11:01:57 +0200

Das NanoESP-Board, auch als Pretzelboard bekannt, ist nun schon vor einer ganzen Weile erschienen. Dennoch bekomme ich immer noch Mails von Leuten, die Hilfe benötigen oder Fragen haben. Zuletzt erreicht mich eine Mail mit der Frage, ob man die Firmware des ESP8266 Chips auf einen neueren Stand bringen könnte. Der für das WLAN zuständige Mikrocontroller hat eine AT-Firmware aus dem Jahre 2015 und mittlerweile gibt es verbesserte Versionen der AT-Firmware. Das Problem ist allerdings, dass der Flash-Speicher Chip, auf dem sich die Firmware zum ESP-Controller befindet, nur eine Kapazität von 4 Mbit (also 512 kB) hat und deswegen nicht mit allen neueren Firmware Versionen kompatibel ist. Dennoch habe ich nach einigem Recherchieren eine Firmwareversion gefunden, die kompatibel ist und zudem neue Möglichkeiten bereitstellt. Deswegen finden Sie hier eine Anleitung, wie Sie das Board updaten können.

Tag 24: Geschenkbox

Sat, 24 Dec 2016 00:01:53 +0100

Bei dem letzten Versuch in diesem Advent geht es wieder etwas weihnachtlicher zu. Wir basteln eine wiederverwendbare Geschenkbox, mit der Sie Ihre Verwandten beglücken können. Jedes Mal wenn jemand das Geschenk öffnet, wird der Inhalt in einer individuellen Farbe beleuchtet und ein Weihnachtssound ertönt.

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich eine Reflexlichtschranke. Es handelt sich dabei eigentlich um zwei Bauteile, einer IR-Sendediode und einem Phototransitor. Wie genau Sie die Elemente gepolt werden müssen ist nicht ganz einfach zu erkennen. Deswegen stecken Sie am besten die Lichtschranke nach dem unteren Vorbild mit dem Verbindungskabeln zusammen. Dann können Sie die Polung nicht so leicht vertauschen.

Tag 23: MQTT Climate

Fri, 23 Dec 2016 00:01:49 +0100

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein Batterie-Clip für einen 9-V-Block, mit dem Sie das gesamte System mobil machen können. Eine Alternative zu einer Batterie ist eine Power-Bank (ein Akku-Pack, normalerweise für Handys). Wie Sie eine 9-V-Batterie richtig anschließen, können Sie dem heutigen Aufbaubild entnehmen.

So können Sie eine 9V-Batterie am heutigen Aufbau anschließen

Heute sollen erneut Klimadaten erfasst werden. Diesmal werden sie aber über den MQTT-Broker veröffentlicht, und sind deshalb auch weltweit abrufbar. Über ein Plugin könnten so die Daten abgerufen und in einer Datenbank gespeichert werden.

Tag 22: MQTT Cheerlights

Thu, 22 Dec 2016 00:01:31 +0100

In dem heutigen Versuch geht es um MQTT und um ein globales Projekt, das auch letztes Jahr vorgestellt wurde: nämlich das Cheerlights Projekt von Hans Schaaler. Für alle diejenigen, die das Projekt nicht kennen: Es geht um weltweit vernetzte bunte Lichter, die sich simultan über Twitter-Kommandos steuern lassen. Eine andere Version dieses Projekts war Teil des letztjährigen Adventskalenders. Dieses Jahr gibt es die Version mit MQTT und erweiterten Funktionen.

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein Widerstand mit 1 kOhm. Der Aufbau besteht aus der RGB-LED mit Vorwiderständen und einem Taster.

Tag 21: Hausautomation

Wed, 21 Dec 2016 00:01:34 +0100

In dem Versuch des heutigen Tages werden wir die Eigenschaften und Möglichkeiten von MQTT genauer beleuchten, in dem wir ein praktisches Szenario kreieren. In dem Beispiel gibt es ein Gebäude mit zwei Räumen mit jeweils einem Lichtschalter, einem Licht und einem Alarmsensor. Die Lichtschalter schalten das Licht des jeweiligen Raums an oder aus. Die Alarmsensoren aktivieren einen gebäudeweiten Alarm.

Normalerweise würden hier sieben verschiedene Geräte zum Einsatz kommen, die alle über einen MQTT-Broker miteinander verbunden sind. Da Sie aber wahrscheinlich nur einen NanoESP haben, simuliert dieser alle Geräte auf einmal. Deswegen sieht der Aufbau des heutigen Tages etwas kompliziert aus. Als zweites Licht wird übriges heute die LED D3 genutzt. Deswegen wird diese heute nicht anzeigen, ob Sie mit dem WLAN-Verbunden sind. Als Alarmsensoren werden die Tiltsensoren an den Verlängerungskabeln genutzt. Man könnte sie beispielsweise an Türen oder Fensterrahmen befestigen, sodass sie einen Alarm triggern wenn sich der Eingang öffnet. Hinter dem heutigen Türchen befindet sich auch der zweite Sensor.

Tag 20: MQTT (Message Queue Telemetry Transport)

Tue, 20 Dec 2016 00:01:05 +0100

Für die letzten Tage in diesem Advent werden Sie nun ein Thema kennenlernen, welches eine große Rolle im Bereich IoT spielt. Es geht um das Nachrichten-Protokoll MQTT (Message Queue Telemetry Transport) welches speziell für die Kommunikation von Machschienen zu Maschinen (M2M) entwickelt wurde. Der Grund warum dieses Protokoll so genial ist, liegt in der Kompaktheit und Einfachheit, mit der Daten wie Steuerdaten, Messdaten oder Texte, ausgetauscht werden können. Im Vergleich zum HTTP ist der Overhead (Daten die neben den eigentlichen Nutzdaten übermittelt werden) sehr kurz und können gerade von Embeded Devices, also Mikrocontrollern wie unserem NanoESP, gut verarbeitet werden. Gleichzeitig muss der Controller nicht selbst immer wieder eine Verbindung aufbauen und erfragen, ob es eine Veränderung gab, sondern die Verbindung wird dauerhaft gehalten und der Client automatisch über Veränderungen Informiert.

Tag 19: Konfigurationsseite für den NanoESP

Mon, 19 Dec 2016 00:01:07 +0100

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein weiteres Kabel. Mit den beiden Kabeln ist es nun möglich z.B. die RGB LED auch abseits des Boards zu platzieren. Die RGB-LED werden wir heute auch benötigen, denn es geht um eine Webseite, über die die Farbe der LED eingestellt werden kann. Doch das ist nicht der Hauptaspekt: Um das Konfigurieren des NanoESP nicht nur für Programmierer besonders einfach zu gestalten, gibt es eine Konfigurationsseite, über die die WLAN-Daten des Moduls eingestellt werden können. Doch zunächst zum Aufbau:

Tag 18: Klimaüberwachung

Sun, 18 Dec 2016 00:01:35 +0100

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein ganz besonderes Bauteil, nämlich ein Luftfeuchtesensor. Zusammen mit dem Phototransistor und dem NTC bauen Sie heute eine Klimastation für den Heimgebrauch. Dazu ist folgender Aufbau nötig:

Der Aufbau mit allen Sensoren

Der heutige Aufbau ist etwas kniffelig. Vor allem an der Stelle, an der das rechte Poti auf dem Bild sitzt, kommt es zu einer Berührung mit dem NanoESP. Dies ist aber nicht weiter schlimm, solange der auf dem Bild linke Kontakt fest im Board steckt.

Tag 17: Wake Up Light

Sat, 17 Dec 2016 00:01:56 +0100

Das Projekt des heutigen Tages orientiert sich an einer bekannten Lampe von Phillips, dem Wake Up Light. Es handelt sich dabei um einen sanften Wecker, denn anstelle laut zu tönen wird langsam die Helligkeit erhöht. So entsteht eine Art Sonnenaufgang und der Körper wird auf natürliche Weise wach.

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein weites Poti, welches für den morgigen Versuch wichtig ist. Heute wird folgender Aufbau benötigt:

Die RGB LED mit Vorwiderständen

Das Programm: A16_P17_WakeUpLight.ino

/*
 TCP-Server: Wakeup light
 Change SSID and PASSWORD.
 RGB-Led (common cathode) on Pins 3,5,6
*/

#include <NanoESP.h>
#include <NanoESP_HTTP.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#include "Websites.h"

#include <math.h>
#include <Time.h>

#define SSID "YourSSID"
#define PASSWORD "YourPassword"

#define LED_WLAN 13

#define RED 3
#define GREEN 5
#define BLUE 6
#define GND 4

#define BUTTON 7

NanoESP nanoesp = NanoESP();
NanoESP_HTTP http = NanoESP_HTTP(nanoesp);

//String timeServerIP = ; // time.nist.gov NTP server address
String ntpServerName = "195.145.119.188";//"time.nist.gov";
const int NTP_PACKET_SIZE = 48; // NTP time stamp is in the first 48 bytes of the message
byte packetBuffer[NTP_PACKET_SIZE]; //buffer to hold incoming and outgoing packets

int alarmHour = 0, alarmMinute = 2;
bool alarm;
byte cRed = 0, cBlue = 0, cGreen = 0;

unsigned long previousMillis = 0; // will store last time a msg was send
unsigned long interval = 78; //

void setup() {
 Serial.begin(19200);
 nanoesp.init();

 pinMode(RED, OUTPUT);
 pinMode(GREEN, OUTPUT);
 pinMode(BLUE, OUTPUT);

 pinMode(GND, OUTPUT);
 digitalWrite(GND, LOW);

 pinMode(BUTTON, INPUT);

 //Only Station Mode for TimeSync
 nanoesp.configWifiMode(STATION);
 //delay(1000);

 // Wait till Connected to WiFi
 if (nanoesp.wifiConnected())digitalWrite(LED_WLAN, HIGH); else Serial.println(F("Error WLAN Connect"));

 //Start TCP Server
 if (nanoesp.startTcpServer(80)) Serial.println(F("TCP Server Activ")); else Serial.println(F("TCP Server Error"));

 //Print IP in Terminal
 Serial.println(nanoesp.getIp());

 setSyncProvider(getNtpTime);
 Show_Time();
}


time_t getNtpTime() {
 //convert to time_t , Paramter: connectionId, ServerAdress, Timezone
 return (time_t)getNTPpacket(4, ntpServerName, 2);
}

void loop() {
 String method, ressource, parameter;
 int id ;

 if (http.recvRequest(id, method, ressource, parameter)) {

 Serial.println("New Request from id :" + String(id) + ", method: " + method + ", ressource: " + ressource + " parameter: " + parameter);

 if (ressource == "/") {
 http.sendFromFlash(id, index, sizeof(index));
 nanoesp.closeConnection(id);
 }

 if (ressource == "/settimer") {
 if (parameter != "") {
 //timer=02%3A03&
 String sHour = parameter.substring(parameter.indexOf('=') + 1, parameter.indexOf('%'));
 String sMin = parameter.substring(parameter.indexOf('A') + 1, parameter.indexOf('&'));

 String sDuration = parameter.substring(parameter.indexOf('&') + 1);
 sDuration = sDuration.substring(sDuration.indexOf('=') + 1, sDuration.indexOf('&'));

 alarmHour = sHour.toInt();
 alarmMinute = sMin.toInt();
 int iDuration = sDuration.toInt();
 interval *= iDuration;

 Serial.println("Timer: " + String(alarmHour) + ":" + String(alarmMinute) + " Duartion: " + String (iDuration) );
 Show_Time();

 }
 nanoesp.closeConnection(id);
 }


 if (ressource == "/turnoff") {
 alarm = false;
 cRed = 0; cBlue = 0; cGreen =0;
 analogWrite(RED,cRed); analogWrite(BLUE,cBlue);analogWrite(GREEN,cGreen);
 }

 else {
 http.sendFromFlash(id, error404, sizeof(error404));
 nanoesp.closeConnection(id);
 }
 }
 else {
 if (hour() == alarmHour) {
 if (minute() == alarmMinute) {
 if (!alarm) alarm = true;
 }
 }

 if (alarm) wakeUp();
 }
}

void MorningAlarm() {

 Serial.println("Alarm: - turn lights off");
}


void wakeUp() {
 if (millis() - previousMillis >= interval) {
 previousMillis = millis();
 if (cRed == 0) Show_Time();
 if (cRed < 255) {
 cRed++; analogWrite(RED, cRed );
 }
 else {
 if (cGreen < 255) {
 cGreen++;
 analogWrite(GREEN, cGreen);
 }
 else {
 if (cBlue < 255) {
 cBlue++;
 analogWrite(BLUE, cBlue );
 if (cBlue == 255) Show_Time();
 }
 }
 }
 }
}



// prepare an NTP request to the time server and send to the given
bool sendNTPpacket(int id, String address)
{
 // set all bytes in the buffer to 0
 memset(packetBuffer, 0, NTP_PACKET_SIZE);
 // Initialize values needed to form NTP request
 // (see URL above for details on the packets)
 packetBuffer[0] = 0b11100011; // LI, Version, Mode
 packetBuffer[1] = 0; // Stratum, or type of clock
 packetBuffer[2] = 6; // Polling Interval
 packetBuffer[3] = 0xEC; // Peer Clock Precision
 // 8 bytes of zero for Root Delay & Root Dispersion
 packetBuffer[12] = 49;
 packetBuffer[13] = 0x4E;
 packetBuffer[14] = 49;
 packetBuffer[15] = 52;
 //
 // if we need a cr/lf
 //
 packetBuffer[NTP_PACKET_SIZE ] = 0x0D;
 packetBuffer[NTP_PACKET_SIZE + 1] = 0x0A;
 // all NTP fields have been given values, now
 // you can send a packet requesting a timestamp:
 if ( nanoesp.sendRaw(id, packetBuffer, NTP_PACKET_SIZE)) return true;
 return false;
}

long getNTPpacket(int id, String address, int timeZone) {
 unsigned long secsSince1900;
 byte offset = 40;

 if (!nanoesp.newConnection(id, UDP, address, 123)) Serial.println ("no connection ntp server"); //NTP requests are to port 123
 delay(100);
 if (!sendNTPpacket(id, address)) {
 Serial.println("No time request send");
 return 0;
 }
 nanoesp.setTimeout(2000);
 if (nanoesp.find("+IPD,")) {
 int vid = nanoesp.parseInt();
 nanoesp.find(",");
 int len = nanoesp.parseInt();
 //Serial.println(String(len));
 byte buffer[len];

 nanoesp.find(":");
 nanoesp.readBytes(buffer, 48);

// for (int i = 0; i <= NTP_PACKET_SIZE; i++) {
// Serial.print(buffer[i], HEX);
// }

 // convert four bytes starting at location 40 to a long integer
 secsSince1900 = (unsigned long)buffer[offset + 0] << 24;
 secsSince1900 |= (unsigned long)buffer[offset + 1] << 16;
 secsSince1900 |= (unsigned long)buffer[offset + 2] << 8;
 secsSince1900 |= (unsigned long)buffer[offset + 3];

 nanoesp.find("OK\r\n");
 nanoesp.closeConnection(id);

 // return secsSince1900 + timeZone * SECS_PER_HOUR; // NTP Date
 return secsSince1900 - 2208988800UL + timeZone * SECS_PER_HOUR; // UNIX Date
 }
 else {
 Serial.println("no time recieved");
 nanoesp.closeConnection(id);
 return 0;
 }
}

void Show_Time()
{
 String shour, sminute, ssecond;

 Serial.print("Date: ");
 Serial.print(day());
 Serial.print(".");
 Serial.print(month());
 Serial.print(".");
 Serial.println(year());


 if (hour() <= 9) shour = "0" + String(hour()); else shour = String(hour()); // adjust for 0-9
 if (minute() <= 9) sminute = "0" + String(minute()); else sminute = String(minute());
 if (second() <= 9) ssecond = "0" + String(second()); else ssecond = String(second());
 Serial.println( "Time: " + shour + ":" + sminute + ":" + ssecond );
}

(Die frühere Einbettung über Arduino Create ist nicht mehr verfügbar; der Code stammt aus dem Download aller Programme.)

Tag 16: Ein Webserver Piano

Fri, 16 Dec 2016 00:01:54 +0100

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein Piezzo Schallwandler. Mit ihm ist es möglich, Töne zu generieren, wie im heutigen Versuch deutlich wird. Sie basteln heute eine Art Klavier, das über eine Webseite bedient werden kann. Doch zunächst der Aufbau:

Der Piezzo richtig angeschlossen

Das Programm: A16_P16_WebserverPiano.ino

/*
 TCP-Server Piano
 Change SSID and PASSWORD.
*/

#include <NanoESP.h>
#include <NanoESP_HTTP.h> //special library for http-connection
#include <SoftwareSerial.h>
#include "Websites.h" //websites in a special file as progmem

#define SSID "YourSSID"
#define PASSWORD "YourPassword"

#define LED_WLAN 13

NanoESP nanoesp = NanoESP();
NanoESP_HTTP http = NanoESP_HTTP(nanoesp);

void setup() {
 Serial.begin(19200);
 nanoesp.init();

 //! Only if you want to change the ACCESPOINT configuration
 //nanoesp.configWifi(ACCESSPOINT, "NanoESP", "");

 //! Only if you use a new Network
 // nanoesp.configWifi(DUAL, SSID, PASSWORD);

 //Dual Mode
 nanoesp.configWifiMode(DUAL);
 //delay(1000);

 // Wait till Connected to WiFi
 if (nanoesp.wifiConnected())digitalWrite(LED_WLAN, HIGH); else Serial.println(F("Error WLAN Connect"));

 //Start TCP Server
 if (nanoesp.startTcpServer(80)) Serial.println(F("TCP Server Activ")); else Serial.println(F("TCP Server Error"));

 //Print IP in Terminal
 Serial.println(nanoesp.getIp());
}

void loop() {
 String method, ressource, parameter;
 int id;

 if (http.recvRequest(id, method, ressource, parameter)) { //Incoming request, parameters by reference

 Serial.println("New Request from id :" + String(id) + ", method: " + method + ", ressource: " + ressource + " parameter: " + parameter);

 if (ressource == "/") {
 http.sendFromFlash(id, index, sizeof(index));
 nanoesp.closeConnection(id);
 }

 else if (ressource == "/dataonly") { //only data is recieved on this url, no need to send a website
 nanoesp.closeConnection(id);
 }

 else {
 http.sendFromFlash(id, error404, sizeof(error404));
 nanoesp.closeConnection(id);
 }

 if (parameter != "") //the request included parameters
 {
 String strTone;
 if (method == GET) strTone = parameter.substring(6); else strTone = parameter.substring(5); //get note values
 noTone(8);
 tone(8, strTone.toInt(), 200); //play note for 200ms
 }

 }
}

(Die frühere Einbettung über Arduino Create ist nicht mehr verfügbar; der Code stammt aus dem Download aller Programme.)

Tag 15: Ein Webserver

Thu, 15 Dec 2016 00:01:28 +0100

Nachdem in den letzten Tagen vor allem die Blynk-Plattform zentraler Punkt unserer Projekte war, kommt nun ein ganz neues Thema, und zwar der NanoESP als Webserver. Bei dem Versuch des ersten Tages haben Sie bereits einen ersten Eindruck bekommen. In den folgenden Tagen werden Sie sehen, was noch alles möglich ist.

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein spezielles doppeladriges Kabel, mit dem sich z.B. auch LEDs oder Sensoren außerhalb des Boards einsetzen lassen. Für den heutigen Versuch ist allerdings gar kein Hardwareaufbau nötig. Alles was Sie benötigen ist das Programm und einen Browser.

Tag 14: Langzeit Temperatur Messung

Wed, 14 Dec 2016 00:01:14 +0100

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein NTC-Sensor (Heißleiter, Negative Temperature Coefﬁcient). Dieser verändert seinen Widerstand in Abhängigkeit von der Temperatur. Sie nutzen den Sensor heute, um eine Langzeitmessung der Temperatur vorzunehmen. Als kleinen Bonus können Sie einen Zeitpunkt auswählen, an dem Sie eine Zusammenfassung per Mail geschickt bekommen.

Für den Aufbau des heutigen Tages benötigen Sie neben dem NTC auch das Poti und einen 1 kOhm Widerstand. Mit dem Poti können Sie einen Feinabgleich der Temperatur vornehmen.

Tag 13: Alarmanlage mit Push Nachrichten

Tue, 13 Dec 2016 00:01:56 +0100

Bei dem Projekt des heutigen Tages handelt es sich um eine einfache, stille Alarmanlage mit Passwort-Eingabe zum Resetten des Alarms. Damit man von dem stillen Alarm überhaupt etwas mitbekommt, sendet das Board eine Push-Nachricht zum Smartphone. Der sich hinter dem heutigen Türchen befindenden Tiltsensor setzen wir hier als Bewegungssensor ein. Er kann über Erschütterungen informieren und somit Bescheid geben, wenn jemand das NanoESP-Board kippt.

Aufbau mit Tiltsensor

Das Programm: A16_P13_Blynk9_PushAlarm.ino

/*
 Blnky9: PushAlarm
 Change ssid, password and token
*/

char ssid[] = "YourSSID";
char password[] = "YourPassword";
char token[] = "YourToken";

String passwordAlarm = "password";
String alarmMsg = "Alarm! Someone touched the NanoESP!";

#define BLYNK_DEBUG
#define BLYNK_PRINT Serial // Comment this out to disable prints and save space
#include <ESP8266_SoftSer.h>
#include <BlynkSimpleShieldEsp8266_SoftSer.h>
#include <SimpleTimer.h>

// Set ESP8266 Serial object
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial EspSerial(11, 12); // RX, TX

ESP8266 wifi(EspSerial);
SimpleTimer timer;

WidgetTerminal terminal(V1);

boolean alarm = false;

void setup()
{
 // Set console baud rate
 Serial.begin(19200);
 EspSerial.begin(19200);

 Blynk.begin(token, wifi, ssid, password);

 //push msg
 Blynk.notify("Alarm active");

 pinMode(2, INPUT_PULLUP);

 //timer for blinking led on alarm
 timer.setInterval(1000L, blinkAlarm);
}

void loop()
{
 Blynk.run();
 if (alarm) timer.run(); else digitalWrite(13, LOW); //blink if alarm active

 if (digitalRead(2)) { //read tilt sensor
 if (!alarm) {
 alarm = true;

 Blynk.notify(alarmMsg); //push msg on alarm

 terminal.println(F("Alarm! Type in Password:"));
 terminal.flush();
 }
 }
}


BLYNK_CONNECTED() {
 Blynk.syncAll();

 terminal.println(F("Blynk v" BLYNK_VERSION ": Device started"));
 terminal.println("-------------");
 terminal.flush();
}


BLYNK_WRITE(V1) //Terminal
{
 //type in password on alarm
 if (alarm) {

 String passInput = param.asStr();

 if (passwordAlarm == passInput) {
 alarm = false;
 terminal.println(F("Alarm deaktivated"));
 terminal.flush();

 }
 else {
 terminal.println(F("Wrong password!"));
 terminal.flush();
 }
 }
}


//timer function for blinking led on alarm
void blinkAlarm()
{
 digitalWrite(13, !digitalRead(13));
}

(Die frühere Einbettung über Arduino Create ist nicht mehr verfügbar; der Code stammt aus dem Download aller Programme.)

Tag 12: Lichtwächter

Mon, 12 Dec 2016 00:01:46 +0100

Hinter dem Türchen des heutigen Tages finden Sie einen Phototransistor. Dabei handelt es sich um einen Sensor, mit dem Helligkeit gemessen werden kann. Dies werden Sie heute auch tun, aber neben dem einfachen Messen gibt das heutige Projekt auch über verschiedene Kanäle Alarm, sobald per App einstellbare Grenzwerte überschritten werden. Damit dies alles auch funktioniert, müssen Sie den Sensor mit einer Spannungsteilerschaltung an den Pin A0 anschließen, wie auf dem unteren Bild zu sehen ist. Beachten Sie die richtige Polung des Phototransistors (kurzes Beinchen an VCC). Andersherum funktioniert er zwar auch, aber lange nicht so empfindlich.

Tag 11: Tag/Nacht Licht

Sun, 11 Dec 2016 00:01:57 +0100

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein 10 kOhm Widerstand den wir heute aber noch nicht benötigen werden. Stattdessen funktioniert der Aufbau des gestrigen Versuchs auch heute. In diesem Projekt werden Sie eine Tag/Nacht Lampe basteln, die zu bestimmten Uhrzeiten die Farbe wechselt. So können Sie Tagsüber ein helles Licht leuchten lassen, während in der Nacht nur ein dunkles Rot als Notbeleuchtung für etwas Orientierung sorgt.

Der Aufbau von Tag 10

Das Programm: A16_P11_Blynk7_DayNight.ino

/*
Blynk 7: DayNight
Change ssid, password and token
*/

char ssid[] = "YourSSID";
char password[] = "YourPassword";
char token[] = "YourToken";

#define BLYNK_DEBUG
#define BLYNK_PRINT Serial // Comment this out to disable prints and save space
#include <ESP8266_SoftSer.h>
#include <BlynkSimpleShieldEsp8266_SoftSer.h>

// Set ESP8266 Serial object
#include <SoftwareSerial.h>
SoftwareSerial EspSerial(11, 12); // RX, TX

ESP8266 wifi(EspSerial);

boolean isDay;

void setup()
{
 // Set console baud rate
 Serial.begin(19200);
 EspSerial.begin(19200);

 Blynk.begin(token, wifi, ssid, password);
}

void loop()
{
 //all events are handled by functions below
 Blynk.run();
}


BLYNK_CONNECTED() {
 //Sync all states when reconnected
 Blynk.syncAll();
}


BLYNK_WRITE(V1) //DayTimer
{
 if (param.asInt()== 1){
 Blynk.virtualWrite(V0,1);
 Blynk.virtualWrite(V7,0);
 isDay = true;
 Blynk.syncVirtual(V3);
 }
}

BLYNK_WRITE(V4) //NightTimer
{
 if (param.asInt()== 1){
 Blynk.virtualWrite(V0,0);
 Blynk.virtualWrite(V7,1);
 isDay = false;
 Blynk.syncVirtual(V8);
 }
}

BLYNK_WRITE(V0) //Day
{
 if(param.asInt()==1)
 {
 Blynk.virtualWrite(V7,0);
 isDay = true;
 Blynk.syncVirtual(V3);
 }
}

BLYNK_WRITE(V7){ //Night

if(param.asInt()==1)
 {
 Blynk.virtualWrite(V0,0);
 isDay = false;
 Blynk.syncVirtual(V8);
 }
}

BLYNK_WRITE(V3) // change color Day
{
 if (isDay){
 analogWrite(3, param[0].asInt()); // getting first value
 analogWrite(5, param[1].asInt()); // getting second value
 analogWrite(6, param[2].asInt()); // getting N value
 }
}

BLYNK_WRITE(V8) // change color Night
{
 if (!isDay){
 analogWrite(3, param[0].asInt()); // getting first value
 analogWrite(5, param[1].asInt()); // getting second value
 analogWrite(6, param[2].asInt()); // getting N value
 }
}

(Die frühere Einbettung über Arduino Create ist nicht mehr verfügbar; der Code stammt aus dem Download aller Programme.)

Tag 10: RGB-LED

Sat, 10 Dec 2016 00:01:27 +0100

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich der Grund für die vielen 1 kOhm Widerstände. Sie finden dort nämlich eine sogenannte RGB-LED. RGB steht für Rot Grün Blau, denn bei dieser LED handelt es sich eigentlich um drei LEDs, die über eine gemeinsame Kathode angeschlossen werden können. Durch Variation der Helligkeit der einzelnen LEDs mittels PWM lassen sich so nahezu alle denkbaren Farben generieren.

Der Aufbau der heutigen Schaltung können Sie auf dem unteren Bild sehen. Beachten Sie dass das etwas längere Beinchen (die Kathode) in die GND Kontaktleiste gesteckt werden muss.

Tag 9: Helligkeit der realen LED

Fri, 09 Dec 2016 00:01:46 +0100

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein weiterer 1 kOhm Widerstand. Allerdings muss heute nichts am Hardwareaufbau vom gestrigen Tag verändert werden. Es wird lediglich eine Kleinigkeit an der Oberfläche variiert.

Der gestrige Aufbau

Auch das Programm müssen Sie nicht erneut hochladen, wenn Sie einfach die Oberfläche von gestern manuell anpassen. Falls Sie die Oberfläche sicherheitshalber dennoch in die App laden möchten, finden Sie hier wie immer den QR-Code. Allerdings müssen Sie dann auch den Token neu in Ihr Programm eintragen.

Tag 8: Virtuelle LEDs

Thu, 08 Dec 2016 00:01:15 +0100

In dem Versuch des sechsten Tages haben Sie gesehen, wie Sie einen Tastschalter auf der Hardwareseite auf einen Button in der App abbilden können. Ein anderes Widget, nämlich das LED Widget ist für diesen Fall allerdings viel eindeutiger. Wie man dieses Widget richtig einsetzt und welche Möglichkeiten das bietet sehen Sie in dem heutigen Versuch.

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich wieder ein 1 kOhm Widerstand, der für spätere Versuche wichtig wird. Heute wird allerdings die Schaltung von gestern mit einem zusätzlichen Taster verwendet.

Tag 7: Analog Write

Wed, 07 Dec 2016 00:01:18 +0100

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein Potentiometer (kurz Poti). Mit diesem Poti können Sie analoge Messungen an die Blynk App übertragen. Dazu müssen Sie die Schaltung auf dem unteren Bild nachbauen.

Das Poti benutzt heute die untere Leitung für die Verbindung mit A0

Es kann beim Aufbauen etwas eng mit dem MicroUSB-Kabel werden. Damit alles klappt müssen Sie das Board zunächst vom Kabel trennen und die Drahtbrücken möglichst flach platzieren. Zu beachten ist außerdem, dass diesmal nicht VCC auf die im Bild untere Bahn gelegt wurde, sondern die Bahn für den Anschluss an Pin A0 gedacht ist.

Tag 6: Der Hardware Button

Tue, 06 Dec 2016 00:01:21 +0100

In dem gestrigen Versuchen haben Sie eine einfache Steuerung einer LED über die Blynk-App realisiert. Heute werden Sie sehen, dass die Steuerung in beide Richtungen funktioniert. Dafür kommt der Tastschalter hinter dem heutigen Türchen gerade recht. Mit ihm lässt sich die gestrige Schaltung zur folgenden erweitern:

Der neue Aufbau mit Tastschalter an D7

Die Oberfläche des heutigen Tages können Sie hier scannen:

Tag 5: Blynk

Mon, 05 Dec 2016 00:01:46 +0100

Eine erste Verbindung vom Board zum Internet haben Sie gestern bereits hergestellt. In den nächsten Tagen soll diese Verbindung nun auch effektiv genutzt werden. Dabei beschäftigen wir uns mit der Online-Plattform Blynk, über die kurze Kommandos, Messdaten oder Nachrichten zwischen den NanoESP-Board und Ihrem Smartphone ausgetauscht werden können.

Kommunikationswege mit Blynk

Blynk ermöglicht die einfache Ansteuerung von verschiedenen IoT-Boards, wie z.B. dem Rapsberry Pi oder unserem NanoESP, über eine App. Die grafische Oberfläche kann man sich völlig selbständig zusammenstellen, und auch die Programmierung ist denkbar einfach. Als wäre dies noch nicht genug, lässt sich die Steuerung des Boards auch noch von überall auf der Welt vornehmen. Ganz im Sinne des Internet of Things also.

Tag 4: Verbindung mit dem Internet aufbauen

Sun, 04 Dec 2016 00:01:49 +0100

Hinter dem heutigen Türchen verbirgt sich ein 1 kOhm Widerstand. Heute ist noch nicht viel damit anzufangen aber morgen wird er wichtig. In dem heutigen Versuch wollen wir eine erste Verbindung zu Ihrem Heim WLAN Netzwerk einrichten. Dazu müssen Sie, wie an vielen folgenden Tagen, Ihre WLAN-Daten in das Programm eintragen.

Das Board pingt den Google Server an

Doch zunächst müssen Sie das heutige Programm herunterladen. Dies können Sie tun, indem Sie in dem unteren Fenster auf das rechte Symbol klicken. Bei diesem Fenster handelt es sich um ein Iframe der Arduino Create Webseite. Arduino Create ist ein von den Machern von Arduino bereitgestellter online Compiler. Mit Ihm können können Sie direkt im Browser Arduino Programme schreiben und auf ein Board hochladen. Ebenso können Sie die hier vorgestellten Programme in Ihren online Programmordner importieren und vor dem Hochladen anpassen. Dazu benötigen Sie allerdings einen kostenlosen Account und ein passendes Plugin. Ich benutze diese Funktion vor allem, da Sie vor dem Programmdownload einen Blick in den Code werfen können und es für mich einfacher ist, den Code nachträglich zu verändern und einzubinden.

Tag 3: Der NanoESP im AccesPoint-Modus

Sat, 03 Dec 2016 00:01:18 +0100

Hinter dem dritten Türchen befindet sich der für viele Versuche wichtige Schaltdraht. Als Vorbereitung für spätere Versuche können Sie die Versorgungsleitungen GND und VCC auf die äußeren Bahnen legen. Dadurch haben Sie später einen besseren Zugriff auf diese wichtigen Leitungen.

Die Drahtbrücken an GND und VCC

In dem Projekt des heutigen Tages kommen Sie nun dazu, auch selbst etwas in dem Programm zu verändern. Als Grundlage dient uns dabei das Beispielprogramm:

Tag 2: Die Arduino IDE

Fri, 02 Dec 2016 00:01:47 +0100

Diesmal beﬁndet sich hinter dem Türchen ein Steckbrett. Darauf lassen sich schnell und einfach die Hardwareaufbauten des Adventskalenders zusammenstecken. Da bis jetzt nur der NanoESP zur Verfügung steht, fangen wir mit diesem an.

NanoESP auf dem Steckboard

Am besten ist es, wenn Sie den Controller wie auf dem Bild gezeigt auf das Steckboard stecken. Dadurch bleibt der meiste Platz für Experimente, das WLAN-Modul ragt hinten über das Steckboard hinaus. Das Micro-USB-Kabel hängt dann zwischen den Kontaktseiten und stört nur minimal. Das Board muss mit sanfter Gewalt und bis zum Anschlag in die Kontakte gepresst werden.
Am heutigen Tag wollen wir uns außerdem mit der Software beschäftigen, mit der das Board programmiert werden kann. Es handelt sich um die Arduino-Entwicklungsumgebung (kurz Arduino-IDE). Sie können die neuste Version unter http://www.arduino.cc/en/Main/software für Ihr individuelles System herunterladen und anschließend installieren. Beachten Sie, dass Sie mindestens mit Arduino-Version 1.6.5 arbeiten sollten.

Tag 1: Das NanoESP-Board

Thu, 01 Dec 2016 00:01:19 +0100

Es ist der erste Dezember und damit Zeit, das erste Türchen zu öffnen. Dahinter beﬁ ndet sich das wohl wichtigste Element des Kalenders: Das NanoESP-Board. Dieser Arduino-kompatible Controller mit WLANFunktion steht im Mittelpunkt der 24 Versuche.

Das NanoESP Board

Kurz zusammengefasst lässt sich sagen, dass das Board am ehesten eine Kreuzung aus einem Arduino-Nano-ähnlichen Board und einem WLAN-Modul mit dem Namen ESP8266 ist. Die Kommunikation zwischen beiden Elementen läuft über eine per Software generierte serielle Schnittstelle, die an den Pins D11 und D12 angeschlossen ist. Diese Pins sollten Sie also bei eigenen Projekten meiden.

Tag 0: Alle Programm von Kalender 2016

Sat, 08 Oct 2016 14:34:57 +0200

Auch dieses Jahr gibt es wieder die Vorabversion aller Programme zum Ausprobieren.

Wie bereits in dem Handbuch erwähnt wurde speziell für den letzten Teil des Adventskalenders ein eigener Server gemietet und konfiguriert. Dieser ist nun soweit eingestellt, dass auch die letzten Versuche funktionieren. Es kann allerdings immer noch sein, dass es bis zum offiziellen Start im Dezember zu kurzen Downzeiten kommt.

Ein Problem gibt es derzeit noch mit dem Cheerlights Projekt am Tag 23. Ich hoffe, dass ich dieses Problem in den nächsten Tagen lösen kann.

Die neue NanoESP-Library mit MQTT, HTTP und Blynk-Support

Mon, 19 Sep 2016 12:25:19 +0200

Im Kontext des neues IoT Adventskalenders 2016 wurde die Library zum NanoESP um einige Funktionen erweitert. Neben den klassischen Befehlen zum Steuern des Moduls, gibt es in dieser Version auch zwei Sub-Libraries, die das Übermitteln von Webseiten erleichtern oder die Verwendung des beliebten MQTT(http://mqtt.org/) IoT-Protokolls ermöglichen.

download-151556_640

Download

Link auf Github: https://github.com/FKainka/NanoESP

Unter den Beispielen befindet sich außerdem ein Programm, welches Blynk-Projekte (http://www.blynk.cc/) ermöglicht. Damit Sie das Programm verwenden können, benötigen Sie eine zusätzliche Library:

Infos zum neuen Adventskalender

Thu, 08 Sep 2016 14:45:15 +0200

Das Adventskalender Projekt vom letzten Jahr hat anscheinend viel Anklang gefunden. Anhand der Nutzerzahlen konnte ich ablesen, dass viele Interessierte täglich den neuen Versuch auf der Webseite aufgerufen haben und auch in den Kommentarbereichen war ordentlich was los. Es war einfach schön zu sehen, wie Sich viele verschiedene Bastelbegeisterte gegenseitig helfen.

Aus diesem Grund soll auch in diesem Jahr das Adventskalender Projekt durch diese Webseite begleitet werden. In dem letzten Jahr war der die online Unterstützung ein erster Versuch, der anscheinend recht erfolgreich war. Dennoch gab es einige Kritikpunkte, die teilweise auch Ihre Berechtigung hatten. Deswegen habe ich versucht in diesem Jahr einige Dinge besser zu machen.

Pinout NanoESP & Pretzel Board

Tue, 12 Jan 2016 08:24:58 +0100

Download PDF: Pinout Pretzel Board

Tag 24: Feuermelder für den Weihnachtsbaum

Thu, 24 Dec 2015 00:01:19 +0100

Das Abschlussprojekt besteht aus mehreren Elementen, die Sie im Laufe der Adventszeit kennengelernt haben. Eine Funktion ist die am vorrangegangenen Tag vorgestellte Cheerlights-Funktion. Sie können weiterhin die aktuelle Farbe des Cheerlights-Projekts empfangen und mit der RGB-LED darstellen. Außerdem wird das Board zur Langzeitüberwachung der Temperatur eingesetzt. Gleichzeitig kann das Board einen Alarmton ausgeben, wenn die Temperatur einen bestimmten Wert überschreitet, z.B. weil ein Feuer entsteht. Und als letzte Funktion kann das Board als Weihnachtsglocke eingesetzt werden, indem es über ein zeitgesteuertes TalkBack-Kommando dazu gebracht wird, den Song Jingle Bells zu spielen. Alles in allem ist das heutige Projekt ein Allrounder für den Weihnachtsbaum.

Tag 23: Cheerlights

Wed, 23 Dec 2015 00:01:25 +0100

Der heutige Versuch basiert auf einem Projekt von Hans Scharler, das sich Cheerlights nennt. Die Idee: weltweit vernetzte Lichter, die sich simultan über Twitter Kommandos steuern lassen. Eine gutes Beispiel, dass die Welt mit dem Internet immer enger zusammenwächst.

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein viertes Verlängerungskabel mit dem sich nun auch endlich die RGB-Led abseits vom Board platzieren lässt. Das kann besonders praktisch sein, wenn Sie beispielsweise das Board im Weihnachtsbaum verstecken wollen während die RGB-LED die Krone des Baums schmückt.

Tag 22: TalkBack

Tue, 22 Dec 2015 00:01:22 +0100

In dem heutigen Projekt geht es um eine weitere App der ThingSpeak-Seite, nämlich der TalkBack-App. Mit dieser Funktion ist es möglich, ein Kommando zu erstellen, das vom Controller ausgelesen und ausgeführt wird. Was mit nur einem Controller zunächst sinnlos erscheint, macht Sinn, wenn man zwei oder sogar ein ganzes Netzwerk von Controllern einsetzt. Einige Boards können dann als Sensoren agieren, beispielsweise mit Bewegungsmeldern, und beim Entdecken einer Bewegung ein TalkBack-Kommando senden. Ein weiteres Modul liest das Kommando von der ThingSpeak-Seite und öffnet dann die Tür oder meldet Alarm.

Tag 21: Twitter Alarmanlage

Mon, 21 Dec 2015 00:01:32 +0100

Bei dem Projekt des heutigen Tages handelt es sich um eine Alarmanlage, mit der Sie beispielsweise überprüfen können, ob jemand ungefragt eine Schublade öffnet. Laufend wird überprüft, ob auf den angeschlossenen Lichtsensor zu viel Licht fällt. Ist dies der Fall ertönt ein Alarmsignal und zusätzlich wird eine Nachricht über Twitter gesendet.

Hinter dem Türchen des heutigen Tages befindet sich ein Piezo-Lautsprecher, der als Alarmsignalgeber verwendet wird. Der Aufbau des heutigen Tages sieht folgendermaßen aus:

Tag 20: Twitch

Sun, 20 Dec 2015 00:01:47 +0100

Die Webseite ThingSpeak bietet einiges mehr als nur die Langzeitüberwachung von Sensoren. Das heutige Projekt ist den Projekten von Tag 9 und Tag 10 in der Grundidee ähnlich. Es werden nämlich Informationen von einer Webseite aus dem Internet bezogen. In diesem Fall geht es darum ob ein bestimmter Stream gerade online ist oder nicht.

Dabei gibt es zwei bedeutende Vorteile der ThingSpeak-Variante gegenüber den ersten Versuchen. Erstens kann über die ThingSpeak Seite auch Webseiten über HTTPS (HyperText Transfer Protocol Secure) angesprochen werden, während das Modul nur das unsicherer HTTP Protokoll unterstützt. Zweites kann die Webseite wichtige Informationen bereits vorfilten und somit die vom Controller zu bearbeitende Datenmenge deutlich verringern.

Tag 19: ThingSpeak

Sat, 19 Dec 2015 00:01:53 +0100

In den letzten Tagen der Adventszeit beschäftigen wir uns mit einem ganz neuen Thema, nämlich der Internetseite ThingSpeak. Diese Seite wurde speziell für das Thema Internet of Things entwickelt und hält verschiedene praktische Funktionen für Sie bereit.

Bevor Sie also wie sonst üblich, den Aufbau und das Programm angehen, müssen Sie sich zunächst einen Account auf der Seite

www.ThingSpeak.com

erstellen. Loggen Sie sich dann mit Ihren Nutzerdaten unter dem Punkt Sign In ein. Sie sehen eine Seite, die Ihre Channels zeigt. Da Sie noch keine Kanäle haben, wird diese Seite ziemlich leer aussehen. Klicken Sie auf New Channel und vergeben einen Namen, z.B. Light, denn Sie werden in diesem Projekt die Helligkeit messen. Unter dem Punkt Field1 können Sie nun noch einen Namen für das Feld vergeben, evtl. Brightness. Alle anderen Felder können vorerst leer bleiben.

Tag 18: Universal Fernbedienung

Fri, 18 Dec 2015 00:01:00 +0100

Gestern haben Sie einen Empfänger für Infrarotfernbedienungen gebaut. Heute bauen Sie sozusagen die Fernbedienung selbst. Genauer gesagt basteln Sie sich eine per Computer oder Smartphone bedienbare Universalfernbedienung, mit der Sie Ihren Fernseher oder andere Geräte steuern können, auch wenn die originale Fernbedienung mal wieder nicht auffindbar ist.

Damit Sie das Projekt angehen können, benötigen Sie das Bauteil, das sich hinter dem heutigen Türchen befindet, die IR-Diode. Sie sieht aus wie eine einfache LED, allerdings sendet sie Licht im nicht sichtbaren Infrarotbereich aus. Die IR-Signale sind aber für eine digitale Kamera sichtbar. Der Aufbau des heutigen Tages können Sie dem unteren Bild entnehmen. Wundern Sie sich nicht, dass die IR-LED keinen Vorwiderstand bekommt. Der wirksame Vorwiderstand ist allein der On-Widerstand des Ports von ca. 30 Ohm. Damit ist der Strom durch die Diode recht groß, die gesendeten Impulse sind aber so kurz, dass die Diode keinen Schaden nimmt.

Tag 17: IR-Modul

Thu, 17 Dec 2015 00:01:46 +0100

Das Projekt des heutigen Tages ermöglicht die Steuerung des Controllers per Fernbedienung. Mit selbst wählbaren Tasten auf einer Infrarot-Fernbedienung Ihrer Wahl können Sie die Farbe der RGB-LED verändern und die Hintergrundfarbe der Webseite gleich mit.

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich das für das heutige Projekt bedeutende Bauteil, nämlich das Infrarot-Empfangsmodul. Sie können das Modul wie auf dem unteren Bild ganz ohne Kabel anschließen. Das Programm setzt die entsprechenden Pins so, dass das Modul mit Strom versorgt wird.

Tag 16: GPIO Control

Wed, 16 Dec 2015 00:01:26 +0100

Das Projekt des heutigen Tages ermöglicht die einfache Ansteuerung der digitalen Pins D2-D7 per Webseite. Der Status des jeweiligen Pins wird ebenfalls auf der Webseite dargestellt, sodass man nie den Überblick verliert.

Damit sich der Zustand der Pins gut überprüfen lässt, empfiehlt sich ein Aufbau wie auf dem unteren Bild. Sowohl die RGB-LED als auch die normale LED kommen zum Einsatz. Die Kathoden der LEDs sind diesmal aber nicht an die lange Masseleitung auf der Außenseite des Boards angeschlossen, sondern liegen ebenfalls an einem digitalen Ausgang. Nur wenn diese Pins low geschaltet sind, können die LEDs also leuchten.

Tag 15: Lichtsensor

Tue, 15 Dec 2015 00:01:56 +0100

Das Projekt des heutigen Tages benutzt die Webseite des Webservers nicht als Steueroberfläche, sondern als Ausgabeelement. Die über einen Helligkeitssensor gemessene Helligkeit wird als Relativwert übersichtlich dargestellt.

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein Fototransistor, der als Lichtsensor dient. Der Fototransistor sieht aus wie ein LED, sollte aber nicht mit einer verwechselt werden. Den Aufbau des heutigen Versuchs zeigt das Bild. Der Kollektor des Fototransistors ist der kürzere Anschluss und liegt an +5 V.

Tag 14: Webserver für die RGB-LED

Mon, 14 Dec 2015 00:01:19 +0100

In dem Projekt des heutigen Tages geht es um die Ansteuerung der RGB-LED mittels Webserver. Über eine übersichtliche Oberfläche kann die Farbe der LED verändert werden. Die Webseite wurde außerdem angepasst, und sollte auch auf Smartphones gut darstellbar sein.

Die Webseite mit ColorPicker

Hinter dem heutigen Adventskalendertürchen befindet sich erneut ein Widerstand, diesmal aber mit 10 kΩ (Braun, Schwarz, Orange). Diesen werden Sie für den morgigen Versuch benötigen.

Tag 13: Webseite mit Buttons

Sun, 13 Dec 2015 00:01:54 +0100

In dem heutigen Versuch ist die Darstellung der Webseite noch ausgefeilter. Außerdem gibt es nun auch Steuerelemente, über die eine LED deutlich komfortabler gesteuert werden kann.

So schließen Sie die LED mit Vorwiderstand am Pin D9 an

Der Aufbau des heutigen Versuchs unterscheidet sich nicht vom dem des gestrigen: Eine LED am Pin D9 die sich über das Modul steuern lässt. Als zusätzliches Bauteil finden Sie hinter dem Kalendertürchen erneut einen Widerstand mit 1 kΩ. Bei Bedarf können sie nun die Helligkeit einer LED reduzieren, indem Sie zwei Widerstände in Reihe schalten.

Tag 12: Autonomer Webserver

Sat, 12 Dec 2015 00:01:02 +0100

Die Ergebnisse des gestrigen Versuches gilt es nun wieder in einem autonomen Programm zu verwenden. Das heutige Programm sendet aber nicht nur eine einfache Webseite an den Browser, sondern es ermöglicht zusätzlich die Ansteuerung einer LED.

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich ein 9-V-Batterieclip mit dem Sie das Board mobil machen können. Als Alternative können Sie auch eine Power Bank (ein Akku-Pack, normalerweise für Handys) verwenden. Wenn Sie die 9V-Batterie verwenden wollen, achten Sie darauf, dass der rote Draht mit Vin verbunden werden muss, und der schwarze mit GND. Auf dem unteren Bild sehen Sie den Aufbau des heutigen Versuchs mit externer Stromversorgung.

Tag 11: TCP Webserver

Fri, 11 Dec 2015 00:01:31 +0100

In den vorangegangenen Versuchen haben wir uns viel mit dem Thema TCP und dem Zugriff auf Webserver beschäftigt. Heute soll das Modul erstmalig selbst als Webserver fungieren.

Hinter dem Türchen des 11. Tages befindet sich ein besonderes Kabel, das demnächst noch sehr nützlich sein wird. Ein spezieller Aufbau ist heute nicht nötig, da das Programm ähnlich wie das Serial Monitor Programm des ersten Tages funktioniert.

Das Programm: Day11_TCPServer

Ändern Sie wie bisher die WLAN-Daten und laden Sie das Programm auf Ihr Board. Dann starten Sie den Monitor. Es kann wieder ein paar Sekunden dauern, bis die Meldung erscheint, dass das Board verbunden ist. Wenn die Erfolgsmeldung erschienen ist und die IP des Moduls angezeigt wird, können Sie im Serial Monitor mit dem ersten Befehl beginnen:

Tag 10: Temperaturanzeige

Thu, 10 Dec 2015 00:01:55 +0100

Bei dem heutigen Projekt handelt es sich um eine intuitive Anzeige der aktuellen Temperatur. Mit nur einem Blick kann man abschätzen, ob es sinnvoll ist, eine warme Jacke mitzunehmen.

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich eine weitere LED, allerdings keine gewöhnliche. Es handelt sich um eine RGB-LED. RGB steht für Red, Green, Blue oder Rot, Grün, Blau denn die LED besteht eigentlich aus mehreren LEDs mit einem gemeinsamen Kathodenanschluss. Durch eine Kombination der verschiedenen Farben mit unterschiedlichen Helligkeiten, ist es möglich fast jede Farbe darzustellen. Die LED kann, wie im Bild gezeigt, mit Vorwiderständen an die PWM Ausgänge D3, D5, D6 des Controllers angeschlossen werden.

Tag 9: TCP Uhrzeit

Wed, 09 Dec 2015 00:01:25 +0100

Das Projekt des heutigen Tages benutzt die Funktionen des vorigen Tests, um selbständig Informationen aus einer Webseite zu beziehen. Konkret lädt das Programm die aktuelle Uhrzeit von einer speziell dafür konzipierten Seite und stellt damit die per Library realisierte interne Uhr des Controllers.

Hinter dem heutigen Türchen befindet sich erneut ein Widerstand mit 1 kΩ. Für den morgigen Versuch werden alle drei Widerstände benötigt.

Das Programm: Day9_TCPAutoTime

Während das gestrige Programm noch größtenteils per Hand bedient werden musste, arbeitet das heutige Programm weitgehend autonom. Völlig selbständig verbindet sich der Controller mit der Webseite:

Tag 8: Ein Browser

Tue, 08 Dec 2015 00:01:36 +0100

In den vorangegangen Tagen haben wir uns vor allem mit dem UDP-Protokoll befasst, mit dem sich einfach und direkt Daten verschicken lassen. Die folgenden Tage werden wir uns mit dem TCP-Protokoll (Transmission Control Protocol) beschäftigen. TCP lässt immer nur eine Verbindung zwischen genau zwei Rechnern zu. Es kommt vor allem im Internet zum Einsatz wenn es ums Browsen auf Webseiten geht.

Hinter dem heutigen Türchen findet sich erneut ein Widerstand 1 kΩ (Braun, Schwarz, Rot). Wie auch bei allen anderen Bauteilen gilt: gut aufbewahren, auch wenn das Bauteil am heutigen Tag noch nicht zum Einsatz kommen wird.

Tag 7 (special): Hinweis für Arduino Neulinge - Teil 2

Mon, 07 Dec 2015 00:01:26 +0100

Der erste Teil Arduino Beginner Kurses war scheinbar für viele sehr hilfreich. Deswegen habe ich mich dazu entschlossen, auch den zweiten Teil des Handbuches zu überarbeiten und online zu stellen.

In diesem zweiten Teil geht es nun darum, Programme selbst zu schreiben und dabei auch etwas von den Grundlagen in der Arbeit mit Mikrocontrollern zu lernen. Diese Anleitung habe ich bewusst erst heute veröffentlicht, da an dem heutigen Tag auch alle nötigen Bauteile aus dem Adventskalender vorhanden sind, um die kleinen Projekte selbst testen zu können.

Tag 7: Analoger Sensor

Mon, 07 Dec 2015 00:01:23 +0100

Im letzten Projekt wurde mit einem Taster die einfachste Form eines Sensors behandelt. Diesmal soll ein Poti als analoger Sensor zum Einsatz kommen um permanent Messwerte in das Netzwerk zu senden.

Hinter dem 7. Türchen des Adventskalenders befindet sich ein Poti mit 10 kΩ. Der Aufbau wird auf dem untern Bild gezeigt.

Der Aufbau mit Potentiometer an A0

Das Programm: Day7_UDPAnalog

! Achtung: Einige MAC-Nutzer berichten von einem Bug in dem PackerSender-Programm, welcher nicht erlaubt, die Ports umzustellen. Es gibt allerings auch die Möglichkeit die Ports in dem Arduino Programm zu verändern. Falls das Problem auftritt, müssen Sie für den heutigen Versuch die Zeile 100 von
succes &= sendCom(“AT+CIPSTART="UDP","192.168.255.255",90,91,2”, “OK”);
in
succes &= sendCom(“AT+CIPSTART="UDP","192.168.255.255",55005,55006,2”, “OK”);
umändern.

Tag 6: UDP Button

Sun, 06 Dec 2015 00:01:27 +0100

In dem gestrigen Programm wurden erste Kommandos vom Controller ausgewertet. Das heutige Programm behält diese Funktion, kann aber nun zusätzlich selbstständig ein Kommando in das Netzwerk senden.

Hinter dem heutigen Türchen verbirgt sich ein Tastschalter. Er dient hier als einfacher Sensor. Verbinden Sie ihn mit dem Controller wie auf dem Aufbaubild gezeigt.

Der Schalter platzsparend an D8 angeschlossen

Das Programm: Day6_UDPSwitch

! Achtung: Einige MAC-Nutzer berichten von einem Bug in dem PackerSender-Programm, welcher nicht erlaubt, die Ports umzustellen. Es gibt allerings auch die Möglichkeit die Ports in dem Arduino Programm zu verändern. Falls das Problem auftritt, müssen Sie für den heutigen Versuch die Zeile 83 von
succes &= sendCom(“AT+CIPSTART="UDP","192.168.4.255",90,91”, “OK”);
in
succes &= sendCom(“AT+CIPSTART="UDP","192.168.4.255",55005,55006”, “OK”);
umändern.

Fritzing Bauteil - NanoESP & Pretzel Board

Sat, 05 Dec 2015 14:35:14 +0100

Fritzing ist eine Software, mit der man leicht und unkompliziert Aufbaupläne vor allem für Steckboard-Projekte erstellen kann. Viele verschiedene Arduino Controller aber auch Raspberry Pi und andere Boards weden schon in der Software unterstütz und erleichern so den Nutzern, einen übersichtlichen Plan zu erstellen. Dadurch fällt es einem selbst und auch anderen Nutzern leicht, das Projekt nachzuvollziehen und nachzubauen.
Für die Bilder des Adventskalender habe ich ebenfalls die Fritzing Software benutzt und mir dafür ein NanoESP-Bauteil erstellt. Für alle, die ebenfalls mit dem Bauteil Schaltungen mit Fritzing erstellen wollen gibt es hier das Bauteil zum Downloaden.

Tag 5: LED Schalten

Sat, 05 Dec 2015 00:01:37 +0100

In dem heutigen Programm geht es nun endlich darum, Hardware über das UDP-Protokoll zu steuern. In diesem Fall wird eine LED mit einfachen Befehlen ein- und ausgeschaltet.

Hinter dem fünften Türchen befindet sich eine LED. Der passende Vorwiderstand befand sich schon im gestrigen Fach. Bauen Sie die Schaltung auf, wie es das Bild zeigt.

So schließen Sie die LED mit Vorwiderstand am Pin D9 an

Das Programm:****Day5_UDPLED

Tag 4: UDP Bidirektional

Fri, 04 Dec 2015 00:01:21 +0100

In dem gestrigen Projekt wurde die UDP-Kommunikation in eine Richtung, also vom Board zum PC getestet. In diesem Programm wird das Modul so eingestellt, dass eine Kommunikation auch in die andere Richtung möglich ist, fast so wie in einem Chat.

Hinter dem vierten Türchen des Adventskalenders befindet sich ein Widerstand mit 1 kΩ (Braun, Schwarz, Rot). Das Bauteil wird in dem heutigen Versuch noch nicht verwendet, sollte aber unbedingt für später aufbewahrt werden.

Tag 3: UDP-Send

Thu, 03 Dec 2015 00:01:45 +0100

In dem heutigen Projekt werden zum ersten Mal Daten zwischen Board und PC über das WLAN ausgetauscht. Voraussetzung dafür ist, dass Ihr Rechner über einen WLAN-Adapter verfügt. Es wird das sogenannte UDP (User Datagram Protocol) verwendet. Ein weiteres Programm auf der PC Seite sorgt für das erfolgreiche Empfangen der Nachrichten.

Hinter dem dritten Türchen des Kalenders finden Sie ein isoliertes Kabel das für den Aufbau von Schaltungen unerlässlich ist. Als Vorbereitung für spätere Versuche können Sie die Versorgungsleitungen Masse und VCC auf die äußeren Bahnen legen.

Tag 2: Google Ping

Wed, 02 Dec 2015 00:01:40 +0100

Mit dem heutigen Projekt wird getestet, ob Sie den Google-Server erreichen können. Dies dient Ihnen als Test, ob eine prinzipielle Verbindung zum Internet vorhanden ist oder beispielsweise eine Firewall das NanoESP-Board blockiert.

Hinter dem heutigen Türchen finden Sie ein Steckboard. Das Steckboard dient später als Experimentierplattform um Sensoren und anderer Elemente anschließen zu können. Am besten ist es, wenn Sie den Controller wie auf dem untern Bild gezeigt auf das Steckboard stecken. Dadurch bleibt der meiste Platz für Experimente während das WLAN-Modul hinten über das Steckboard hinausragt. Das Micro-USB Kabel hängt dann zwischen den Kontaktseiten und stört nur minimal.

Tag 1 - Hinweis für Arduino Neulinge

Tue, 01 Dec 2015 11:14:14 +0100

Der erste Tag des Adventskalenders ist bereits rum und ich war überrascht und erfreut über all die Kommentare. Sehr gefreut hat mich vor allem die Bereitschaft der Community sich gegengeseitigt mit diesem zugegebenermaßen nicht völlig einfachen Thema zu helfen.

Aus den Kommentaren konnte ich außerdem herauslesen, dass der Ein oder Andere noch nie mit Arduino oder Mikrocontrollern im Allgemeinen zu tun hatte. Deswegen habe ich unter dem unten stehen Link einen längeren Artikel veröffentlicht, der ein Auszug aus einem meiner ersten Schnelleinstieg Hefte darstellt. Ich hoffe, dass ich damit einigen Leuten den Einstieg in den Adventskalender erleichtern kann.

Tag 1: Die ersten Schritte

Tue, 01 Dec 2015 00:01:38 +0100

Es ist der erste Tag im Dezember und damit Zeit, das erste Türchen zu öffnen. Hinter dem Türchen befindet sich das wichtigste Bauteil dieses Kalender, nämlich das Arduino-kompatible NanoESP-Board mit integrierten WLAN-Modul, um das es in diesem Kalender geht.

Das NanoESP Board

Wie man an der Platine recht gut erkennen kann, besteht das Board aus zwei Komponenten. Bei der linken Hälfte handelt es sich um ein Arduino kompatibles Mikrocontrollersystem, das mit dem Arduino Nano verglichen werden kann. Der rechte Teil ist das WLAN-Modul mit der Bezeichnung ESP8266. Diese beiden Komponenten kommunizieren über eine per Software generierte serielle Schnittstelle miteinander. Dabei fungiert die Arduino-Seite eher als der Chef, der die Kommandos an das WLAN-Modul leitet. Einige dieser Kommandos werden schon heute am ersten Tag ausprobiert.

Day 0: Alternative zum ausverkauften Adventskalender (Spoiler Alert)

Fri, 27 Nov 2015 15:18:35 +0100

Der Internet of Things Adventskalender ist nun weitestgehendst ausverkauft. Nur in vereinzelten Conrad Filialen sind noch Exemplare zu erhalten. Viele Leute haben mich allerdings gefragt, ob ich eine Bauteileliste veröffentlichen kann, damit man sich einen Kalender selbst zusammenstellen kann.

Es ist natürlich nicht möglich, die exakt gleichen Bauteile bei jedem Händler zu bekommen, dafür ist die Menge an Herstellern einfach zu groß. Dennoch habe ich mich bemüht, eine Einkaufsliste zusammenzustellen und dabei darauf geachtet, dass möglichst kompatible Elemente verwendet werden (also identisches Pin-Layout, Kenndaten etc.). Es kann dennoch sein, dass bei dem ein oder anderen Versuchen eine Variation der Schaltung verwendet werden muss.

Tag 0: Alle Projekte für Ungeduldige (Spoiler Alert)

Tue, 10 Nov 2015 18:33:13 +0100

Das Interesse am IoT-Adventskalender scheint recht groß zu sein. Daher kam öfter die Frage auf, wann die Programme veröffentlicht werden.

Mein eigentlicher Plan war, dass die Programme jeden Dezembertag zusammen mit dem passenden Artikel veröffentlicht werden. Dies wird auch weiter der Fall sein, aber für alle diejenigen, die das Warten nicht mehr ertragen, gibt es hier alle Programme in einem Ordner zum Download:

Download: CalenderIoT

Achtung:

Es gab eine Änderung im Programm vom Tag 10. Der Webservice, den ich in diesem Programm verwendet habe, hat vor wenigen Tagen seinen Dienst eingestellt. Ich habe nun einen eigenen Service gestartet, der seine Daten von der Webseite http://www.openweathermap.com/ bezieht. Der Link zu dem neuen und auch in der neuen Versio des Programms verwendeten Dienst lautet:

Beispielprojekt - NanoESP & Pretzelboard

Thu, 24 Sep 2015 10:25:30 +0200

In dem hier vorgestellten Beispielprojekt soll eine einfache Ansteuerung einer bunten RGB-LED realisiert werden. Die Steuerung soll über eine Webseite oder auch über eine Smartphone-App möglich sein. Die Verbindung kann sowohl über einen Router, und damit auch aus der Ferne über das Internet, als auch über den AccesPoint des Moduls hergestellt werden. Es ändert sich jeweils nur die zu adressierende IP.

Sie können das vorgestellte Programm hier herunterladen

Der Aufbau der Schaltung auf einem Steckboard

Die Programmierung erfolgt über die Arduino-Oberfläche, die sich jeder kostenlos auf der Seite www.arduino.cc herunterladen kann. Als Board kann einfach das Arduino Nano Board ausgewählt werden (ATmega328p Version). Bevor das Programm hochgeladen wird, müssen die WLAN Daten am Anfang des Programes eingetragen werden.

Diskusionen und Hilfe

Wed, 23 Sep 2015 12:29:36 +0200

Auf dieser Seite können Sie Probleme diskutieren und Hilfe ersuchen rund um das Lernpaket IoT finden.

Achtung:

www.temp.fkainka.de

Durch anpassen der URL kann die Temperatur einer Stadt abgefragt werden. Als Beispiel für Essen:

Technische Daten NanoESP & Pretzel Board

Wed, 23 Sep 2015 08:05:57 +0200

Auf dieser Seite finden Sie einige Technische Daten rund um das Modul

Technische Daten:

Mikrocontroller: ATmega328
Flash Speicher: 32 KB (davon 0,5 KB für den Bootloader)
SRAM: 2 KB
EEPROM: 1 KB
Taktrate: 16 MHz
I/O-Pins: 20 (Davon 2 für die Kommunikation mit dem WLAN-Modul
- davon PWM: 6
- davon analoge Eingänge: 6
USB-to-Serial Chip: CH340G
Betriebsspannung: 5 V
Empfohlene Eingangsspannung: 7-12 V
Maximaler Strom pro I/O-Pin: 40 mA
Belastbarkeit des 3.3-V-Ausgangs: 50 mA

WLAN-Modul: ESP8266

Schnellstart Anleitung - NanoESP & Pretzelboard

Tue, 22 Sep 2015 08:05:40 +0200

Wenn Sie das erste Mal das Board über den MicroUSB-Anschluss verbinden, wird Ihr PC versuchen, einen Treiber zu installieren. Gelingt dies nicht automatisch, laden Sie den Treiber hier herunter.

Die einfachste Art, das Entwicklungsboard zu programmieren, ist über die Arduino™ IDE. Laden Sie diese über die Webseite www.Arduino.cc herunter. Wenn Sie die Software starten, müssen Sie zunächst den richtigen Port und als Board den Arduino™ Nano (Prozessor ATmega328) auswählen.

Die Einstellungen der IDE (unten rechts) und des Seriellen Monitors

Um das WLAN-Modul zu testen, können Sie den seriellen Monitor öffnen und alsBaudrate 19200 angeben. Wenn Sie noch kein anderes Programm in den Controller geladen haben, sollten nun einige Meldungen im Monitor erscheinen. Außerdem können Sie ein offenes WLAN mit der Bezeichnung NanoESP finden. Um das Modul selbst steuern zu können, verwenden Sie die Software Serial-Library über die Pins 11 und 12 mit einer Baudrate von 19200 oder laden Sie einfach das hier verlinkte Programm herunter und übertragen es mit der Arduino-Software auf das Board:

Diskusionen und Hilfe -NanoESP & Pretzelboard

Mon, 21 Sep 2015 10:50:33 +0200

Auf dieser Seite können Sie über die Kommentarfunktion Hilfe ersuchen, Fragen stellen und Vorschläge rund um das Board machen.

AT Befehlsliste - NanoESP & Pretzelboard

Sun, 20 Sep 2015 10:11:14 +0200

Die folgende kurze Liste enthält die wichtigsten Kommandos für die Nutzung des Boards.


Befehl	Schreibweise
Grundlegendes
Test Befehl	AT
Reset	AT+RST
Firmware Infos	AT+GMR
Echo An/Aus	ATE<1/0>

WLAN Befehle
WLAN-Modus (1 = Client, 2 = AP, 3 = Dual)	AT+CWMODE=
WLAN-Netzwerke suchen	AT+CWLAP
WLAN verbinden	AT+CWJAP=““,““
WLAN trennen	AT+CWQAP
WLAN-AccesPoint Einstellungen	AT+CWSAP=““,““[,,]
IP-Adresse ausgeben	AT+CIFSR
DHCP aktivieren/deaktivieren	AT+CWDHCP=<1/0>
Automatisch mit WLAN verbinden	AT+CWAUTOCONN=<1/0>
MAC-Adresse der Station ändern	AT+CIPSTAMAC=
IP-Adresse einstellen (Station)	AT+CIPSTA=
IP-Adresse einstellen (AccesPoint)	AT+CIPAP=
Starte SmartConfig	AT+CWSTARTSMART=
Stoppe SmartConfig	AT+CWSTOPSMART

Kommunikation
Funktion Ping	AT+PING=
Mehrere Verbindungen zulassen	AT+CIPMUX=
Datenmodus (0=Transparent, 1=Datenmodus)	AT+CIPMODE=
Struktur empfangener Daten	+IPD,,:
Verbindung aufbauen	AT+CIPSTART=““,“ “,
Daten senden	AT+CIPSEND=,
Verbdingung trennen	AT+CIPCLOSE=

Server Befehle
Server starten	AT+CIPSERVER=1,
Server beenden	AT+CIPSERVER=0
Server Status & verbundene Clients	AT+CIPSTATUS
Server Timeout festlegen	AT+CIPSTO=
Verbundene Clients anzeigen	AT+CWLIF