Werkboek · hoofdstuk 30Datalogging en communicatie

Een seriële verbinding gebruikt 8N1: 10 bits per teken.

Drie leerlingen draaien de I²C-scanner op hun opstelling. Ze hebben een SHT31, een DS3231-moduletje en een INA226 aangesloten.

De registers 0x00 tot 0x06 van een DS3231 geven, in hexadecimaal: 07 59 23 07 18 10 26. Register 0x03 is de dag van de week (RTClib: maandag = 1).

De kop van een logbestand is tijdstip,temperatuur_C,vocht_pct,verbruik_Wh,zon_Wh,licht_lx,batterij_V. Beoordeel deze zes regels.

De SHT31 stuurt zes bytes. Twee metingen: 64 29 59 9C ED F5 en 64 3C 2B 9C 6A 18. Gebruik de formules en de CRC uit het handboek.

De sensorkast moet 5 m van de Mega komen. De kabel heeft 100 pF per meter; de chips en de Mega samen 50 pF. Op de bus zitten de 10 kΩ van de Mega, en het SHT31-bordje heeft zelf ook 10 kΩ. Grenzen: stijgtijd 0,85 · R · C hoogstens 1 µs, R minstens 1,53 kΩ.

Over de seriële poort komen soms rare regels binnen: een half bericht na het openen van de poort, een melding, 'nan', een regel met een decimale komma. lees_serieel.py mag daar niet van crashen.

Een leerling schrijft een eerste logger. Hij compileert zonder klagen en de seriële monitor toont iets, maar na een dag staat er niets op de kaart.

// logger_fout.ino - een eerste poging tot datalogger (er zitten vier fouten in)
#include <Wire.h>
#include <SD.h>

File bestand;

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  Wire.begin();
  SD.begin(53);
  bestand = SD.open("LOG/2026-10-12.CSV", FILE_WRITE);
  bestand.println("tijd_ms,temperatuur_C");
}

void loop() {
  Wire.beginTransmission(0x44);
  Wire.write(0x24);
  Wire.write(0x00);
  Wire.endTransmission();
  delay(20);
  Wire.requestFrom(0x44, 6);
  unsigned int ruw = (Wire.read() << 8) | Wire.read();
  float t = -45 + 175.0 * ruw / 65535;
  char regel[40];
  sprintf(regel, "%lu,%.1f", millis(), t);
  bestand.println(regel);
  Serial.println(regel);
  delay(60000);
}

De programma's van hoofdstuk 28 werken met blokken van drie uur. Maak uit de testweek (logboek.py) een bestand in dat formaat: tijdstip,temperatuur_C,vocht_pct,verbruik_Wh,zon_Wh, het tijdstip het begin van het blok, temperatuur met één decimaal, vocht als geheel getal, energie in hele Wh. Een blok krijgt alleen een temperatuur als minstens de helft van de 180 minuten geldig is.

Gebruik logboek.py. Je wil voor woensdag 14 oktober de gemiddelde temperatuur per uur, met het aantal geldige minuten erbij.

logger.ino aanvaardt de opdracht T2026-10-11 20:00:00. Je wil een Python-programma dat de klok zet op de tijd van de computer, in wintertijd, en controleert of het gelukt is.

Bouw de datalogger uit de proef van het handboek en laat hem een schooldag loggen. Analyseer daarna met Python.

In hoofdstuk 16 telt de Mega de laadtoestand met een ACS712-20A op A4: 2,50 V bij 0 A en 0,100 V per ampère; de uitgang kan niet boven ±5 V gaan. De logger gebruikt twee INA226 met een shunt van 100 A / 75 mV. Op een heldere middag leveren de panelen tot 1000 W; de rail staat dan op 13,3 V en de module verbruikt 20 W.