Arduino Praxis Blog

Im Rahmen des Sensor Node Projektes teste ich verschiedene Bauarten von drahtlosen Sensor Nodes. Die aktuellste und kleinste Leiterplatte passt in ein kleines Batteriegehäuse und wird von einer CR2032-Knopfzelle versorgt.

Temperatur-Sensor Node

Die bisherigen Leiterplattenvarianten im Vergleich.

Broken USB Connector on Arduino Yun fixed with Power Shield.

Project in progress
Simple ICSP-Adapter for Breadboard.

Das RFM12B Board ist ein kompaktes Board mit einem integriertem RFM12B-Transceiver. Das Board ist für den Einsatz auf einem Breadboard ausgelegt und eignet sich für drahtlose 433 MHz-Anwendungen mit Arduino. Das RFM12B Board kann wie auch das RF Shield mit der Arduino-Bibliothek JeeLib eingesetzt werden.

Dank der integrierten Vorwiderstände kann das Board für Arduino-Anwendungen mit 5 V-Signalen eingesetzt werden.

Der Stromlaufplan zeigt die einfache Schaltung des RFM12B Boards.

Die Verbindung Board – Arduino sieht wie folgt aus.

Stückliste

1 PCB
1 RFM12B Transceiver
1 Stiftleiste, 7-polig, gerade
3 Widerstand 4k7 (R1,R2,R3)
3 Widerstand 10k (R4, R5,R6)

Leiterplatte
Eagle Project V1.0 (ZIP, 25k)

USB Charger Doctor – Gadget zum Anzeigen von Spannung und Strom am USB-Anschluss.

Quelle Bild boxtec.ch

Einfache IoT-Gateways mit Arduino benötigen wenig Hardware und sind eine kostengünstige Variante für die Verbindung von Sensordaten mit dem Internet. Neben dem Arduino-Board wird nur noch ein Ethernet-Shield benötigt. Für drahtlose Anwendungen eignet sich ein Wifi-Shield oder ein Arduino Yun.

Mein Prototyp eines drahtlosen IoT-Gateways nutzt die Wifi-Funktionalität des Arduino Yun.

Mit einem zusätzlichen RF Shield empfange ich Daten von meinen im und ums Haus platzierten Sensor Nodes.

Der Arduino Yun ist nicht ganz günstig darum habe ich nach anderen Varianten geschaut.

Die chinesische Technologie-Firma Dragino entwickelt Arduino-basierte Module für Internet of Things-Anwendungen. Im Produkteangebot ist auch ein Yun Shield zu finden das mittlerweile auch bei meinem Lieferanten Boxtec verfügbar ist.

Die Kombination von einem Arduino-Board mit einem Dragino Yun Shield ermöglicht kostengünstige IoT-Anwendungen.

Mein Anwendungfall ist ein kompaktes IoT-Gateway für den Empfang der Sensordaten. Als Empfangsmodul wird dabei ein RFM12B-Transceiver verwendet der auf ein RFM12B Board gelötet ist. Dank der Signalwandlung mit Vorwiderständen kann der Transceiver direkt mit dem Yun Shield verbunden werden.

Das Yun Shield ist in meinem Fall auf ein Arduino-Leonardo gesteckt und wird über ein externes Netzgerät mit Strom versorgt. Beim Arduino Yun wird die Stromversorgung üblicherweise am sehr kleinen und empfindlichen USB-Anschluss (Micro-USB) angeschlossen. Bei meinem ersten Arduino Yun ist dieser USB-Anschluss im harten Laboreinsatz abgebrochen.

Die Inbetriebnahme des Yun Shields erfolgt auf gleiche Weise wie beim Arduino Yun. Nach Konfiguration des Shields über den Browser und der Verbindung zum lokalen Wifi-Routers ist die Anwendung bereit. Dank der ausführlichen Anleitung ist die Inbetriebnahme auch für einen Einsteiger machbar.

Fazit:
Das Dragino Yun Shield ist eine gute und kostengünstige Lösung für drahtlose Internet-Anwendungen mit Arduino. Das Shield ist kompatibel mit Arduino Duemilanove, Uno, Leonardo und Mega. Dank der Verwendung eines Standard-Arduino-Boards kann diese Variante über ein externes Netzteil mit einem stabilen 2.1mm Jack versorgt werden.

Tiny sensor board with ATtiny84 and RFM12B Transceiver. The size of the PCB is 25 x 30mm, sightly larger than a canadian quarter coin.

Tiny ATtiny Node with Temperature Sensor

Der Tiny ATtiny Sensor Node ist eine kleinere Version des bisherigen ATtiny Sensor Node. Statt 2 AA-Batterien mit Batterie-Box wird eine Litium-Batterie CR2032 eingesetzt. Dank der Platzeinsparung durch die Batterie passt die gesamte Leiterplatte in ein bisher verwendetes Gehäuse der Batteriebox. Auch eine Zündholzschachtel kann als Gehäuse verwendet werden.

Bilder der Prototypen:

Tiny ATtiny Sensor Node

ATtiny84 Sensor Node with cheap RF433MHz modules.

Tiny Sensor Node

433MHz Receiver