Forschungsauftrag
Funktionsweise
Das System besteht, einfach gesagt, aus den Modulen, die das Wasser messen, die LEDs steuern und die Daten dann über Bluetooth zum Raspberry Pi schicken. Vom ihm aus werden sie dann zum Webserver geschickt. Die App hat nun Zugriff auf den Server und kann überall, wo sie Internet hat auf die Daten zugreifen.
Wie funktionieren die Module und was genau machen sie?
Die wichtigste Funktion, die sie im System einnimmt, ist
dass sie die Wasserdurchflussmenge errechnen. Dies
können sie durch die Hilfe eines
Wasserdurchflusssensors. Wenn Flüssigkeit durch
den Sensor fließt, dreht sich ein magnetischer Rotor
und die Rotationsgeschwindigkeit ändert sich mit der
Durchflussrate. Der Hall-Effekt-Sensor gibt dann ein
Signal aus. Die Anzahl der Impulse ist bei kleinem
Durchfluss gering, nimmt aber bei Zunahme des
Durchflusses zu. Im Microkontroller
(Verarbeitungszentrum, Rechnungszentrum
[Arduino Nano]) wird dann mit der Zeit und dem
Umrechnungsfaktor der Impulse (ein Liter Wasser,
das durch den Sensor floss, löst 4.9 elektrische Impulse
aus) verrechnet, wodurch nun auf die Durchflussmenge
kommt. Zudem sorgt der Microkontroller dafür, dass die
LEDs zu leuchten beginnen. Die grüne LED beginnt zu
leuchten, wenn 375 ml erreicht sind, die gelbe bei 750 ml
und die rote bei 1125 ml. Die geflossene Wassermenge
wird in Liter über Bluetooth dann zum Raspberry Pi
geschickt, wie die Nummer des Moduls beim Starten des
Programms. Also wenn man jetzt 3 Module
(Namen: 1, 2, 3) hat, dann bekommt der Raspberry Pi die
Nummern (1, 2, 3) von jedem Modul zugeschickt.
Was macht der Raspberry Pi?
Der Raspberry Pi erhält und verarbeitet alle Daten
der Module und schickt sie weiter zum Webserver.
Beim Starten sucht er alle vorhandenen und
nutzungsfähigen Module und schickt dann die
Namen der Module zum Server. Sobald er dann
Literzahlen erhält schickt er sie dann zusammen
mit dem Modulnamen und der Uhrzeit zum Server.
Was macht der Webserver?
Der Webserver speichert und ordnet die Daten und
verrechnet sie. Zudem stellt er sie der App zur Verfügung.