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25.01.19
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28.01.19
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Beginn des zweiten Schulhalbjahrs 0800 Wahl des 5. Prüfungsfachs (Kl. 12) (EkR)
29.01.19
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für die E-Manager und das E-Team
30.01.19
Mittwoch
1125-1145 Hefteverkauf des E-Teams (Aula)
E-Team verkauft in der 2. großen Pause Hefte aus Recyclingpapier
1130 Exkursion des Seminarkurses "Europa" nach Brüssel und Ypern 1830-2030 Vorspiel Flötenklasse (Aula)
Vorspiel Flötenklasse von Frau Hahn
31.01.19
Donnerstag
Exkursion des Seminarkurses "Europa" nach Brüssel und Ypern 1125-1145 Hefteverkauf des E-Teams (Aula)
E-Team verkauft in der 2. großen Pause Hefte aus Recyclingpapier
01.02.19
Freitag
Exkursion des Seminarkurses "Europa" nach Brüssel und Ypern 0845-1045 Wilde Bühne am KvFG (Suchtprävention) (Mensa)
für Klassenstufe 10
1115-1315 Wilde Bühne am KvFG (Suchtprävention) (Mensa)
für Klassenstufe 9
1125-1145 Hefteverkauf des E-Teams (Aula)
E-Team verkauft in der 2. großen Pause Hefte aus Recyclingpapier
03.02.19
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Ski-AG: Ausfahrt 1
ins Kleinwalsertal
04.02.19
Montag
Ski-AG: Ausfahrt 1
ins Kleinwalsertal
1125-1145 Hefteverkauf des E-Teams (Aula)
E-Team verkauft in der 2. großen Pause Hefte aus Recyclingpapier
05.02.19
Dienstag
Ski-AG: Ausfahrt 1
ins Kleinwalsertal
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ins Kleinwalsertal
06.02.19
Mittwoch
Ski-AG: Ausfahrt 2
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1410-1530 Informationen zur Kursstufe für Klasse 10 (Aula) 2000 Elternbeiratssitzung (Mensa)
07.02.19
Donnerstag
Ski-AG: Ausfahrt 2
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ags:elag:start

Elektronik-AG

Widerstand ist zwecklos! Oder doch? Widerstand zwecklos Ein paar unerschrockene Schüler 1) mit der Lizenz zum Löten machen sich darüber jedenfalls keine Gedanken, sondern legen einfach mal los!

  • Wie funktionieren eigentlich Aktivboxen? Löten wir uns doch einfach mal selbst eine!
  • Warum sollte man ein funkferngesteuertes Kettenfahrzeug eigentlich mit der Funkfernbedienung steuern? Lustiger wäre es doch, dies vom PC per Tastaturkommando zu tun. Löten wir's uns halt – und programmieren wir auch noch ein bisschen dazu!
  • Die Temperaturregelung des alten Schul-Laminiergeräts tot? Na dann ätzen wir eine neue Regelplatine und machen das Ding wieder flott! Aber diesmal als Laminiergerät 2.0 mit Mikrocontroller und LCD-Display zur Temperaturanzeige.

Damit wäre der Inhalt der Elektronik-AG schon grob angerissen. Wir – das sind Schüler der Klassen 8 bis Jg.2 – machen Schaltpläne, ätzen Platinen, bestücken diese, löten die Bauteile ein, programmieren Mikrocontroller oder kleine Linux-SoCs in C/C++ und finden uns dabei ziemlich gut. Neue Projekte/Ideen sind jederzeit willkommen.

Was lernen wir dabei? Ziemlich viel in allen Bereichen, die oben angeführt sind. Vor allem aber, dass Elektronik Spaß macht und dass elektrische Geräte keine Blackbox sein müssen. Es macht Spass, zu verstehen, wie ein Gerät im Inneren tickt.

Auf die nächsten zwei Projekte sind wir besonders stolz, denn von unserem Spaß profitiert auch die Schule.

Solar-Server

Seit dem Jahr FIXME 2002 befindet sich auf dem Dach der Schule eine Photovoltaik-Anlage, die in der Zwischenzeit FIXME 30 kWp liefert. Schon damals fanden sich ein paar pfiffige Schüler, die die aktuelle Leistung und eingespeiste Energiemenge über eine Webseite abrufbar machten. Heute quasi Standard – damals Bleeding Edge™!

Technik des Solar-Servers von 2002 bis 2011

Die eingespeiste Energiemenge wird durch einen 3-Phasen-Wechselstromzähler gemessen, der über eine S0-Schnittstelle verfügt. An dieser hängt die Anzeigetafel bei der Mensa FIXME Bild und an diesem setzt auch die Maschinerie an, die die Leistung letztlich auf der Webseite anzeigt:

  1. Zuerst wurden die S0-Pulse über ein ca. 100 m langes Kabel bis in den Serverraum geführt, um dort von einem PIC-Mikrocontroller auf RS232 umgesetzt zu werden: für jeden S0-Puls generierte der PIC ein Plus (+), das seriell ausgegeben wurde.
  2. Diese Folge von +-Zeichen wurde von einem (gekauften) RS232 auf Ethernet-Umsetzer per UDP/IP an einen Rechner irgendwo in der Weite des Internets gesendet, der aus der Menge der +-Zeichen pro Zeit die Leistung ermittelte.
  3. Die Leistung wiederum wird in einer MySQL-Datenbank hier auf kvfg.de abgelegt.
  4. Daraus werden mit einer Sammlung von PHP-Skripten die Infografiken erstellt.

Die folgende Grafik zeigt, wie die Daten bis 2011 erfasst und bearbeitet wurden:
Erfassung der Daten bis 2011

Diese Kette funktionierte – mit einigen Verschluckern – bestens bis in das Jahr 2011, als die handgelötete Platine mit dem PIC-Mikrocontroller ihr Leben aushauchte. Ersatz musste her!

Neues Konzept der Elektronik-AG

Es gehört zu den schmerzlichen Erfahrungen des Alltags, dass eine Dokumentation fehlt oder aber nicht griffbereit ist. Die handgelötete Platine konnte nur noch Kurzschluss und ihr Schaltplan fand sich erst ein paar Monate später und eher zufällig im Sicherungskasten nahe der Einspeisestelle. Bis dahin hatten wir aber das alte Konzept bereits radikal modernisiert… Das neue Konzept sollte den folgenden Anforderungen genügen:

  1. Zur Auswertung der S0-Pulse sollen Standardkomponenten zum Einsatz kommen.
  2. Es soll sowohl abwärtskompatibel zur RS232-Schnittstelle sein,
  3. aber auch die Möglichkeit zur Vereinfachung der gesamten Datenkette bieten, indem es die Leistungsdaten selbst ermittelt und in die Datenbank ablegt.

Technik des Solar-Servers ab 2011

Zur Vereinfachung erfassen (und verarbeiten) wir die Daten dort, wo sie anfallen. Wir sparen also zunächst die 100 m Kabel ein:
Erfassung der Daten ab 2011
Die grauen Bereiche sind der Legacy-Datenpfad – sie werden in Zukunft entfernt.

Die S0-Pulse werden mit einem handelsüblichen Seriell nach USB-Konverter (für ca. 5 EUR) von einem kleinen SoC-Linux erfasst (hierfür eignet sich hervorragend ein TP-Link WR703N-Router, den man bei Ebay direkt in Hongkong für ca. 25 EUR kaufen kann und dann unter OpenWrt betreibt). Um abwärtskompatibel zur bisherigen Lösung zu sein, schreibt das Programm, das die S0-Pulse erfasst, ein +-Zeichen für jeden empfangenen Puls über den gleichen USB nach Seriell-Konverter… damit wird die bisherige Funktionalität wieder hergestellt. Hier finden sich ein paar Bilder von dem S0-USB/SoC-Box.

Auswertung der Leistungsdaten

Mit dem SoC-Linux stehen nun (fast) alle Freiheiten offen, die eine weitere Vereinfachung erlauben. Langfristig wird der RS232 nach UDP/IP-Umsetzer und der Server, der nur die Leistung aus den +-Zeichen ermittelt, eingespart. Diese Funktionalität kann das auf dem SoC-Linux laufende Programm leicht übernehmen.

Laminiergerät

Beim Reinigen der Walzen – eine Folie hatte sich hoffnungslos verklemmt – rutschte leider der Schraubenzieher ab und hatte einen veritablen Kurzschluss im Laminiergerät ausgelöst. Nach Tausch der Schutzsicherung war klar, dass die Heizungsregelung nicht mehr regelte, sondern der Triac auf Dauer-On durchgebrannt war oder fälschlicherweise so angesteuert wurde.

Wegschmeißen oder Basteln, das war hier die Frage. Natürlich war kein Schaltplan der alten Analog-Regelplatine verfügbar, so dass wir bald den Entschluss fassten, die Regelung mit einer neuen, selbst entwickelten Platine digital mit einem Atmel-Mikrocontroller neu zu implementieren.

Die Hardware war einige Kurzschlüsse weiter rasch zusammengebaut, alleine die Programmierung der Regelung wurde zu einer recht verzwickten Sache, da die Wärme des Heizelements sehr langsam und mit gewaltiger Hysterese an die Walzen abgegeben wird. Tom musste ziemlich tricksen, hat aber letztlich durch Kombinieren eines 2-Punkt-Reglers mit einem PD-Regler das Verhalten soweit in den Griff bekommen, dass die Maschine wieder laminiert! Bilder, die unser Werk dokumentieren.

D. Plasa

1)
Schülerinnen (sic!) sind jederzeit herzlich willkommen!
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ags/elag/start.txt · Zuletzt geändert: 2013/02/23 19:29 (Externe Bearbeitung)