Testaufbau der Sensorik

Fehler macht man ein Mal… vielleicht macht man sie auch zwei Mal. Aber spätestens dann sollte man doch nochmal nachdenken, bevor man etwas macht. Und in dem Fall kann das recht schnell mit der Beschädigung eines Raspberry Pi enden – und das will niemand.

Breadboards ohne Sauerteig

Um an dieser Stelle alles sauber testen zu können – zumindest die Wert-Erfassung – macht sich das Breadboard ganz gut. Allerdings muss ich dazu sagen, dass dieses Breadboard doch etwas klein ist für die Anzahl an einzelnen Bauteilen. Aber mit etwas Gefummel hat es am Ende nun doch funktioniert, sodass alles sauber und ohne Kurzschluss eine sichere Verbindung gehabt und der Spaß mit Messen konnte beginnen.

Aber auch hier gilt: Nicht direkt an die Eingänge des Controllers / MCP2221 anschließen! Erst wird mit einem Multimeter mal nachgemessen, was wirklich an Spannung für das analoge Signal rauskommt! Bei den Bodenfeuchtigkeitssensoren habe ich das ja bereits mal vorab getestet. Entsprechend weiß ich an dieser Stelle, wo sich die Spannung bewegt – das ist ja auch entsprechend schon in dem Testprogramm eingebaut gewesen. Wichtig ist hier noch, dass alle Pins des MCP2221 von mir nur mit vorgeschaltetem 1k Ohm Widerstand betrieben werden, damit zumindest bei kurzzeitigem Kurzschluss kein Schaden entsteht. Die Bodenfeuchtigkeitssensoren bewegen sich zwischen 2,2V im trockenen Zustand und 1,1V im nassen Zustand (ungefähr – so genau sind die leider nicht, sodass mit einer gewissen Toleranz gerechnet werden muss). Wichtig für den heutigen Tag war allerdings der LDR Sensor – unser Lichtsensor. Dessen Widerstand steigt, wenn ihm ein Licht aufgeht. Folglich sinkt die Spannung. Ist es dagegen jedoch dunkel, sinkt der Widerstand und die Spannung steigt – im ersten Versucht auf bis zu 4,3V. Das ist prinzipiell erstmal gut, da hiermit klar ist, dass der LDR funktioniert. Problematisch ist allerdings, dass er so viel Spannung ausgibt – und das potentiell jede Nacht. Da die Pins des MCP2221 aber mit maximal 3,3V beschaltet werden können, liegt hier ein kleines Problem vor. Das funktioniert so nämlich nicht… also zumindest nicht, ohne den MCP2221 zu beschädigen. Und jetzt kommt ein Punkt zum Tragen, der vermutlich das Herz eines nahezu jeden Berufsschullehrers im Bereich Elektrotechnik höher schlagen lässt.

Wer teilt, hat Freude – und weniger Spannung

Der Spannungsteiler. Ich glaube es gibt niemanden, der dieses Thema nicht bis zum Erbrechen durchgekaut hat in der Berufsschulzeit. Und genau in solchen Momenten werden diese Themen wichtig! Da ich die Spannung von 4,3V effektiv senken musste, habe ich einen Spannungsteiler mit 2x 10k Ohm Widerständen gebaut. Dieser reduziert die Spannung auf max. 1,65V bei Dunkelheit (eventuell auch ein wenig mehr, da ich nicht weiß, ob nicht doch noch etwas Licht auf den LDR gefallen ist…). Damit sind wir weit genug unter den 3V3, sodass keine Beschädigung auftreten kann (zumindest nicht hierdurch).