Amateur Radio Network

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Astrid Schmid
vor 6 Jahren
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1 Amateur Radio Network Projektvorstellung KLIMADATEN-NETZWERK

2 Umfang und Ziele Planung auf Reproduzierbarkeit und Kompatibilität komplette Entwicklung und Errichtung praktische Anwendung/Nutzung Bestandteil z.b. von Ausbildung Inhalte eines Hobbies rein nicht-kommerzieller Zweck Förderung von Neigung, Begeisterung für Technik

3 Verbundene Themen und Inhalte Physik, Elektrotechnik, Meteorologie Messtechnik, Messen physikalischer und elektrischer Größen Mechanik von Planung über Konstruktion bis zur Fertigung Elektronik, analog und digital Netzwerktechnik, Bussysteme, Netztopologie Mikrocontrollertechnik, Hardwaregestaltung und Programmierung PC, Hardware, Anwendungssoftware mit TCP/IP, Webdesign Bilderfassung, Bildverarbeitung Internetapplikationen Funkübertragungstechnik

4 Projektziele (I) - individuelle Schwerpunkte (Interessen, technische Herausforderungen) - Kooperationen, Aufgabenteilung, Übung in Projektarbeit - erfinderische Ideen, Kreativität - Experimente mit Versuch und Irrtum - vielfältige Erweiterungsmöglickeiten zur Erprobung von individuellen Neigungen und Fähigkeiten

5 Projektziele (II) - praktisches regionales Klimadaten-Netzwerk mit mehreren Systemen an verschiedenen Standorten - von Jedermann nutzbar - über Funktechnik und über digitalen Medien der Öffentlichkeit zur Verfügung stellbar Es gibts nichts Vergleichbares im nicht-kommerziellen Bereich!

6 SENSOR-NETZWERK FÜR FERNMESSUNGEN (z.b. Klimadaten) Temperatur Luftdruck Windgeschwindigkeit Windrichtung Globalstrahlung Weitere Phys. Größen Rel.Feuchte Niederschlag µc µc µc µc µc µc µc µc RS-485 Sensorbus RS-485 A RS-485 B +24V Masse Magn.Feldstärke El.Feldstärke Sichtweite Weitere Phys. Größen RS-485 A RS-485 B +24V Masse TXD RXD Masse LINUX PC - Software für Bedienung des Sensor-Busses - Software für anwendungsspezifische Messwertaufbereitung - Software für die Bedienung der Wetterbild- Kamera - Software für Bildbearbeitung und Visualisierung von Messgrößen - Web-Server als Benutzerinterface für die Messdaten Weitere Elektr. Größen Vernetzung ETHERNET LAN µc µc µc µc µc RS-485 A RS-485 A +24V Masse RS-485 Sensorbus

7 Physikalische Größe Analoge Spannung Digitaler Wert Zählimpulse Wirkt auf den Wandler Phys, Größe Elektr. Größe µc Wandler für die Phys. Größe Äquivalente Umsetzung der Physikalischen Größe in eine Elektrische Größe, welche von einem Mikrocontroller erfasst werden kann (z.b.): - analoge Spannung (mittels ADC oder Komparator) - serielle oder parallele Datenworte - Zählimpulse oder PWM Mikrocontroller - Erfassung der Elektrischen Größe - spezielle Messwertbearbeitung - Statistische Auswertung - Datenkommunikation mit einem Host Datenprotokoll seriell Betriebsspannungen Betriebsspannungserzeugung Erzeugung und Stabilisierung aller benötigten Betriebsspannungen Datenprotokoll RS-485 Interface für Messbus Umsetzung auf ein geeignetes Bus-System einheitl. Steckverbinder - RS-485 Datenleitungen - Versorgungsspannung - Masse

8 Schnittstellen zur Außenwelt Web-Interface (HTML-Seite) zum Internet Web-Interface zum Amateurfunk-PR-Netz Live-Wetterfoto mit eingeblendeten Daten ASYNOP Wettermeldungen im Amateurfunk APRS-Meldungen im Wetterformat Aussendung als Funkruf-Meldungen Sondermeldungen bei Extremwetter

9 Grobaufgaben Definition eines einheitlichen Messbusses Erfindung und Bau von intelligenten Sensoren Bau eines Mini-PCs (Host) für die Datensammlung, Datenaufbereitung und die Schnittstellen zur Außenwelt Inbetriebnahme, Betrieb und Wartung

10 Detailaufgaben (I): Grundlagen Einheitliche Bus-Hardware, einfach, beherrschbar, gemischte Topologien Einheitliches Kommunikationsprotokoll zwischen Sensor und Hostrechner Dateninhalte für die Einzelsensoren Zuverlässigkeit

11 Detailaufgaben (II): Sensoren Ideen für sinnvolle physikalische Größen Mechanischer Entwurf und Konstruktion Funktionssicherheit unter Extrembedingungen Wandler- und Schaltungsdesign Dateninhalte für die Messgrößen Mikrocontrollerprogrammierung Kalibrierung, Qualität des Sensors

12 Detailaufgaben (III): Hostrechner Anforderungen an einen Hostrechner Aufbau des Hostrechners Programmierung der Datensammelfunktion Visualisierung der Klimadaten Bedienung der Schnittstellen zur Außenwelt Remotefunktionen Betrieb und Wartung

13 Detailaufgaben (IV): Realisierung Reproduzierbarkeit Projektarbeitsgruppen Aufbau an mehreren Standorten Vernetzung untereinander Anbindung zum Internet (Web-Server) Verbindung zum Amateurfunk (APRS, POCSAG) SonstigeTelemetrie

14 Mitwirkung und Unterstützung Ingenieur-Büro für Elektronik-Entwicklung Betreibergruppe der Amateurfunkstelle DB0BI Bielefeld

15 Vielen Dank für die Aufmerksamkeit Referent: Wolfgang Beckmann Eggeweg Bielefeld

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