Auswertung von Sensordaten und Steuerung von Aktoren mit dem ESP-Microcontrollerboard

Achtung! Bevor du hier weitermachen kannst, musst du die Kompetenz Elektro-Grundlagen für Microcontroller erworben haben. Auf die maximal zulässige Stromstärke von 12 mA an GPIO-Pins sei nochmal hingewiesen.

Dieser Guide ist im Rahmen des Microcontroller-Projekts ITT11 - cyber-physische Systeme zu bearbeiten. Lies dir zuerst die Projektbeschreibung durch, bevor du auf dieser Seite weiterarbeitest.

Für diesen Guide sei besonders auf das im Unterricht vorherrschende Pull-Prinzip higewiesen. Die Projektaufgabe stellt dich vor eine komplexe Anforderung, bei der du von der angebotenen Hilfestellung durch deine Lehrkraft Gebrauch machen solltest.

1. Informiere dich über die für das Projekt zur Verfügung stehenden Sensoren und Aktoren und treffe in deinem Team eine Entscheidung, welche davon ihr einsetzen möchtet.
2. Informiere dich detailliert über die Verwendung des von euch gewählten Sensors und Aktors. Eine Suche unter Verwendung der Modellbezeichnung des verwendeten Geräts führt dich in der Regel zu
   1. Datenblättern
   2. Handbüchern
   3. Anleitungen aus anderen Projekten
   4. Du kannst dabei jederzeit deine Lehrkraft um Unterstützung bitten, wenn du nicht fündig wirst.
3. Beginne nicht sofort mit der Implementierung für das Projekt sondern mit sehr einfachen Teilimplementierungen.
   1. Versuche die Sensordaten auszulesen und anzuzeigen, z. B. indem du den seriellen Monitor verwendest.
   2. Versuche den Aktor nach einem festgelegten Schema unabhängig von Fremdfaktoren zu steuern.
   3. Teste zuerst eventuell benötigte weitere Funktionalität, wie z. B. die WLAN-Verbindung, MQTT-Kommunikation oder ggf. die Verwendung eines Displays.
4. Plane, wie du die vorhandenen Erkenntnisse aus den Teilimplementierungen zu einem funktionsfähigen Prototyp zusammenfügen möchtest.
5. Beginne erst mit der Implementierung, wenn die Planung ausreichend weit fortgeschritten ist.
6. Teste die Funktion deines Prototyps regelmäßig bereits nach kleinen Änderungen, um auftretende Schwierigkeiten rechtzeitig zu erkennen und besser identifizieren zu können.
7. Denke daran, euren Projektverlauf zu dokumentieren.

• Auf der Beispielseite für Code für den ESP8266 findest du einige Links zu Code-Beispielen, die dir im Umgang mit verschiedenen Komponenten oder bei der Bewältigung bestimmter Herausforderungen nützlich sein können. Die Beispielseite ist quasi dein bester Freund für die Dauer dieses Projekts. Du solltest sie oft besuchen, sie ausführlich kennenlernen und ihr stets gut zuhören.
• Dokumentiere den Aufbau deines Prototypen sorgfältig. Verwende falls hilfreich auch Fotos dazu. Du solltest in der Lage sein, ihn jederzeit zu zerlegen und aus Einzelkomponenten wieder aufzubauen.
• Besorge dir, falls für einen schnellen Test notwendig, vorübergehend einen zweiten Microcontroller um einzelne Komponenten oder Code-Abschnitte zu testen.

• Anleitung: Deep Sleep: Strom sparen mit dem ESP8266
• Video: Servo am NodeMCU (2:26)
• Video: PubSubClient mit NodeMCU (13:37)