Fachbeiträge

Das Thema CO2 ist aktueller denn je. Nicht nur als Gefahr für das Klima, sondern auch als wichtiger Indikator für die Luftgüte in Innenräumen wird diese chemische Verbindung immer bedeutender. Mit der Corona-Pandemie hat diese Kennzahl zudem eine weitere wichtige Rolle erhalten. Der neue Homematic IP CO2-Sensor mit zusätzlicher Messung der Temperatur und Luftfeuchte dient zur Ermittlung dieses wichtigen Luftqualitätswerts. Neben der Integration in das Smart Home, bei der die Messwerte per Funk versendet werden, kann das Gerät auch stand alone genutzt werden. Dabei signalisieren fünf LEDs die CO2-Konzentration in der Luft. Der HmIP-SCTH230 verwendet einen CO2-Sensor des schwedischen Sensorspezialisten Senseair und ist zur Installation in eine Unterputzeinheit vorgesehen. Er kann so nahtlos in Büros, Schulen und im Smart Home in die vorhandene Infrastruktur integriert werden.

Der leistungsstarke LED-Fluter ist überall da ein willkommener Lichtspender, wo es keinen Netzstromanschluss gibt – vom Camping bis zum Gartenschuppen, in der Garage oder als Pannenhelfer im Auto. Ein Klappmechanismus macht die universelle Aufstellung/Aufhängung einfach. Zudem kann der Fluter als Powerbank für USB-versorgte Geräte wie das Smartphone dienen. Wir baten zehn Leser zum Test, alle haben uns geantwortet.

Ein Gehörschutz, der mehr kann als nur laute Umgebungsgeräusche dämpfen. Der akkubetriebene Gehörschutz-Kopfhörer verfügt über ein integriertes UKW-Radio mit 20 Senderspeicherplätzen und automatischem Suchlauf, empfängt drahtlos Musik-Streamings vom Smartphone und kann als Freisprecheinrichtung für das Smartphone agieren. Seine Hauptaufgabe, die Dämpfung lauter Arbeits- und Umgebungsgeräusche, erledigt der Kapselgehörschutz-Kopfhörer mit bis zu 27 dB NRR Dämpfungsleistung. Fünf Leser haben sich um den Test des Gerätes beworben, vier haben uns geantwortet.

Der Homematic IP 2-fach-Temperatursensor HmIP-STE2-PCB nimmt nicht nur synchronisiert zwei Temperaturen an abgesetzten Fühlern auf, sondern er kann gleichzeitig intern die Differenz dieser beiden Sensoren ermitteln. Daher eignet sich dieses universelle Gerät nicht nur zur Ermittlung von Temperaturen an zwei unterschiedlichen Orten, es kann auch für Mess- und Steuerungsaufgaben genutzt werden, für die die Temperaturdifferenz entscheidend ist, beispielsweise für die Lüftersteuerung, Beschattungsaufgaben, Heizungssysteme (Vor-/Rücklauf), Garten-/Gewächshäuser oder die Poolsteuerung.

Vor etwa zehn Jahren haben wir das erste Mal über Technik und Einsatz von Multicoptern, allgemein als Drohnen bezeichnet, ausführlich berichtet. Seitdem hat sich auf diesem Gebiet eine Menge getan. Heute kann dank modernster Technik an Bord jeder quasi ad hoc eine Drohne fliegen und dabei Bilder und Videos in höchster Qualität produzieren lassen. Wir werfen einen Blick auf die aktuelle Technik, die Flugmöglichkeiten, die Gesetzeslage und die Einordnung der verschiedenen Fluggeräteklassen.

Für mobile und verbrauchsarme elektronische Geräte bietet sich deren Versorgung mit Betriebsenergie aus Batterien oder Akkus an. Häufig ist jedoch der zum einwandfreien Funktionieren des Verbrauchers erforderliche Spannungsbereich der Quelle sehr klein, sodass schon bei deren unvollständiger Entladung der Verbraucher seinen Betrieb einstellt. Besser wäre es, wenn ein batteriebetriebenes Gerät seine Energiequelle gründlich „auslutschen“ könnte.

Der beliebte Lern-Mikrocomputer BBC micro:bit erscheint in Version 2.0 ab Ende November [1] und weist gegenüber der vorherigen Version 1.5 zahlreiche Neuerungen und Verbesserungen auf. Der Prozessor hat ein Upgrade bekommen, und es wird nun der Nordic Semiconductor nRF52833 verwendet. Er bietet mit 512 kB Flash (Version 1.5: 256 kB) und 128 kB RAM (16 kB) bei einem Arbeitstakt von 64 MHz (16 MHz) Vorteile sowohl beim Arbeitsspeicher als auch bei der Rechengeschwindigkeit. Zudem kann jetzt Bluetooth 5.0/BLE (4.0) verwendet werden.

In dieser Ausgabe des ELVjournals stellen wir auf Seite 60 den neuen Bausatz USB-IEC-Interface zum Auslesen von Daten über optische Schnittstellen beispielsweise an Stromzählern vor. Um die Informationen zu erfassen und weiterzuverarbeiten, gibt es eine Reihe freier und kommerzieller Software. In diesem Beitrag zeigen wir, wie man mithilfe eines Raspberry Pi und des Software-Prototyping-Tools Node-RED die Daten auslesen, in einer Oberfläche optisch aufbereiten und anderen Anwendungen zur Verfügung stellen kann.

Das Fernauslesen des Stromzählers ist die bequeme und komfortable Variante, den Überblick über den Stromverbrauch im Haus zu erhalten. Die aufbereiteten Daten kann man dann einfach an einer zentralen Stelle anzeigen lassen, über Software-Programme beispielsweise grafisch visualisieren und analysieren. Unser USB-IEC-Interface erfasst die über eine optische Schnittstelle ausgegebenen Daten und gibt sie über eine USB-Schnittstelle aus. Mit zum Teil als Freeware erhältlicher Software eröffnen sich Möglichkeiten der Kommunikation über dieses Interface und der Datenverarbeitung z. B. auf einem PC oder Raspberry Pi.

In den ersten beiden Beiträgen zu Node-RED haben wir uns mit der Installation und den Grundlagen des praktischen Prototyping- Tools vertraut gemacht sowie Möglichkeiten angeschaut, elektronische Bauteile in Node-RED zu integrieren. Im letzten Teil werfen wir einen Blick unter die Haube und schauen uns Beispiele für praktische Anwendungen und Automatisierungen an.

Nur 17 x 9 Zentimeter groß ist dieses neue Experimentierboard aus unserer Entwicklungsabteilung. Es stellt gleich vier verschiedene Spannungseingänge (Micro-USB, Hohlstecker, 2-polige Klemmleiste und JST-PH-Buchse) zur Verfügung und hat außerdem einen Spannungsregler für die Ausgangsspannungen 5 und 3,3 Volt. Schutzbeschaltungen gegen Kurzschluss, Überlastung und Verpolung machen das Board sicher gegen Bedienungsfehler. Diverse Potis, Taster, Klemmen und Messpunkte bieten eine Peripherie, mit der der einfache Aufbau von Experimentierschaltungen unterstützt wird.

Wenn man von Schallschutz spricht, meint man meist den Schutz vor „Lärm“, ein Begriff, der wiederum etwas zu tun hat mit dem Schutz vor lästigem oder im Extremfall sogar „ohrenbetäubendem Krach“, wie er früher oft in Verbindung gebracht wurde mit Kriegsgeschrei. Das Wort selbst hat nämlich seine Wurzeln im italienischen „all’arme“ (zu den Waffen, Alarm!). Gemäß unserer heute gängigen Definition wird Lärm als unerwünschter Schall (oder Geräusch) bezeichnet, der „Nachbarn oder Dritte stören, gefährden, erheblich benachteiligen oder erheblich belästigen kann“.

Mit der Arduino IDE steht eine Programmierplattform für die Arduino-Entwicklungsboards, die hauptsächlich auf Microchip-Prozessoren (ehemals Atmel-Prozessoren) basieren, zur Verfügung. Mit der Zeit sind auch andere Mikrocontroller wie ESP8266/ESP32 von Espressif in diese Entwicklungsumgebung integriert worden. Wir zeigen in unserem praktischen Beispiel anhand der Programmierung des kostengünstig erhältlichen Einsteiger-Oszilloskops DSO138, wie man auch mit STM32-/STM8-Controllern von STMicroelectronics diese Plattform nutzen kann. Dabei lernen wir nicht nur mehr über die notwendige Toolchain, sondern verbessern auch noch die Funktionen des DSO138 mit einer Open-Source-Firmware.

Dass das Führen von Fahrzeugen im Straßenverkehr unter Alkohol oder Drogen verboten ist, dürfte den meisten Menschen bekannt sein. Neben diesen Faktoren gibt es jedoch viele weitere Einflüsse, welche die Wahrnehmungs- und Reaktionsfähigkeit einschränken. Diese Faktoren werden häufig unterschätzt. Aber nicht nur im Verkehr, auch bei anspruchsvollen Tätigkeiten im beruflichen Umfeld ist ein gutes Reaktionsvermögen unabdingbar. In diesem Artikel zur Serie Bioelektronik sollen daher Geräte und Methoden vorgestellt werden, die es erlauben die Reaktionsgeschwindigkeit zu messen. Natürlich können die hier verwendeten Verfahren keine absolut zuverlässigen Aussagen über die Arbeitsfähigkeit oder die Verkehrstauglichkeit einer bestimmten Person zu einem gegebenen Zeitpunkt liefern. Vielmehr zeigen die Methoden einige quantitative Anhaltspunkte auf, die auf stressbedingte Erschöpfung oder allgemeine Müdigkeitserscheinungen hindeuten.

Der neue ELV Mikrofonverstärker SMV5-2 ist eine Weiterentwicklung des SMV5 aus dem ELVjournal 5/2006 und durch die zahlreichen Einstellmöglichkeiten für den Amateurfunkbereich optimiert. Mittels Trimmer können jetzt zusätzlich Kompressionsfaktor und Ausgangspegel eingestellt und so bestens an die angeschlossenen Komponenten bzw. Umgebungsbedingungen angepasst werden.

Das digitale Teleskop ermöglicht die Beobachtung aus großer Entfernung bis zu mehreren Hundert Metern, z. B. für Tierbeobachtungen oder Sportveranstaltungen mit einer bis zu 50-fachen Vergrößerung. Das Beobachtungsbild kann sowohl auf dem großen 12,7-cm-Farbbildschirm dargestellt als auch auf einer microSD-Speicherkarte gespeichert werden. Die Wiedergabe von Aufnahmen kann auch über USB auf einem Computer oder via HDMI-Kabel bzw. FBAS auf einem Monitor oder Fernsehgerät erfolgen. Wir baten vier Leser um einen Test des Gerätes, alle haben uns geantwortet.

Der Auto-Back-up-Adapter Qubii ist eine bequeme Lösung für die automatische Archivierung von Bildern, Videos und Kontakten vom iPhone/iPad ohne Cloud-Anbindung. Bei jedem Ladevorgang aktiviert sich der zwischengeschaltete Backup-Adapter automatisch und sichert die gespeicherten Daten des Mobilgeräts als inkrementelles Back-up auf einer im Qubii eingesetzten Speicherkarte.

In dieser letzten Folge der Reihe wird das Szenehandling mithilfe der Homematic CCU Scriptprogrammierung so erweitert, dass Szenen ohne Eingriff in die Programmierung verändert und gespeichert werden können.

In jeder Minute holt ein erwachsener Mensch etwa 12 bis 18 Mal Luft ‒ pro Atemzug atmen wir dabei einen halben Liter Luft ein und aus, das sind rund 10.000 Liter pro Tag. Je nach Belastung beispielsweise bei Sport oder schwerer Arbeit liegt dieser Wert noch deutlich darüber. Wir sollten daher genau darauf achten, wie es um die Qualität dieses lebensnotwendigen Mediums in unserer Umgebung bestellt ist. Mit unserem neuen Homematic IP Feinstaubsensor-Bausatz können wir eine der wichtigsten Schadstoffarten in der Luft genau analysieren und diese Messwerte in unserem Smart Home System auswerten.

Anfang Juni hatten wir unsere Leser dazu aufgerufen, uns ihr ambitioniertes, überraschendes oder ungewöhnliches Elektronik-Projekt aus dem heimischen Umfeld zu zeigen. Uns interessieren dabei vor allem die Ideen der ELVjournal Leser, ihr Zuhause mit Elektronik angenehmer zu machen, zu verschönern oder Abläufe zu vereinfachen.

Die multifunktionalen Unterputzgeräte für die Homematic IP Wired Serie verfügen jeweils über zwei getrennt nutzbare Tasterkanäle und sind so vielseitig einsetzbar. Die Wandtaster werden über den Homematic IP Wired Access Point zukünftig von der Homematic IP App als Cloud-Lösung unterstützt, lassen sich aber auch mit den Smart Home Zentralen CCU3/Raspberrymatic usw. konfigurieren bzw. steuern und ermöglichen so die Kombination mit Homematic oder Homematic IP Geräten, die per Funk in das System integriert sind.

Elektronische Zugangssysteme sind längst auch in den privaten Bereich eingezogen. Vom einfachen Ziffernschloss über RFID-Zugang bis hin zu biometrischen und verschlüsselt per Funk ferngesteuerten Zugangssystemen findet man heute alle gängigen Techniken an privaten Haustüren. Muss derartige Technik besonders teuer sein? Wir diskutieren dieses Thema anhand des in einem günstigen Preisbereich angesiedelten Fingerprint-Zahlenschlosses ELV FP100, betrachten dabei insbesondere Aspekte der Anlagensicherheit gegen Manipulation, Sabotage und Vandalismus und hier besonders den sicheren Zugang per Wiegand-Interface-Technik.

Im ersten Teil des Beitrags zu Node-RED haben wir uns mit der Installation und den Grundlagen des praktischen Prototyping- Tools beschäftigt. Diesmal wollen wir uns die Möglichkeiten anschauen, elektronische Bauteile in Node-RED zu integrieren. Zum einen schließen wir dabei direkt Bauteile an den Raspberry Pi, auf dem unser Node-RED läuft, an. Zum anderen nutzen wir einen Arduino-Mikrocontroller, den wir seriell verbinden, und zeigen schließlich mit einem ESP32 eine über Funk verbundene Internet-of-Things-Variante.

Die Kombination eines Mikrocontrollers mit einer Kamera, die mit der Etablierung des Raspberry Pi in die Selbstbau-Szene eingezogen ist, erfreut sich ungebrochener Beliebtheit. Und spätestens mit dem Erscheinen der auf der leistungsstarken 32-Bit-Plattform ESP32 von Espressif basierenden, äußerst preiswerten Mini-Kameramodule ist diese Technik für jeden interessant, der sich mit Mikrocontroller-Anwendungen beschäftigt. Wir stellen die Plattform ESP32-CAM vor.