Bau eines Altimeters mit TinyDuino Shields und BMP085-Modul

Für meine Wasserrakete hatte ich mir bereits ein Altimeter mit Arduino Nano gebaut:



Damit konnte ich den Fallschirm am höchsten Punkt des Fluges (Apogäum) auslösen. Ich hatte zwar schon vorher eine andere Version mit Aufzeichnung der Flugdaten, basierend auf dem Konzept von MattGolt, war aber mit der Größe und dem Gewicht noch nicht zufrieden.

Ich beschloss daher, ein Altimeter mit Komponenten des TinyDuino Projekts (tiny-circuits.com) zu bauen. Dort ist nämlich seit kurzem auch ein Shield zum Anschluss von Micro-SD-Karten verfügbar. Es gibt zwar einen deutschen Distributor (Watterott), aber die Komponenten waren dort nicht auf Lager, so dass ich direkt in USA bestellen musste. Nach einer endlos langen Wartezeit von über 6 Wochen (das ist die "Strafe" des Deutschen Zolls, wenn man im EU-Ausland übers Internet bestellt), kamen die Teile endlich an.



Die einzelnen Shields haben eine Größe von 20 * 20 mm. Oben sieht man:

- Prozessor-Shield (oben links)
- USB-Shield (oben Mitte)
- Micro-SD-Shield (oben rechts)
- Proto-2-Shield (Mitte links)
- Befestigungssatz (ganz rechts)

Außerdem verwende ich noch ein BMP085-Modul für die barometrische Höhenmessung (mittlere Reihe Mitte), einen Piezo Beeper (unten links) und eine Lipo-Batterie 3,7 V von Conrad, bei der ich die vorhandene (exotische) durch eine BNC-Buchse ersetzt habe. Durch Tests hatte ich herausgefunden, dass die Spannung der Lipo-Batterie, die aufgeladen etwas über 4 V liegt, für meine Servos (Modelcraft Mini Servo Y-3009 von Conrad) ausreichend ist.

Hier ein Vergleich des Micro-SD-Shield mit einem typischen für Arduino verwendeten SD-Board:

Fortsetzung ...

Das USB-Shield wird nur dann benötigt, wenn man eine neue Software-Version der Anwendung aufspielen will. Da die einzelnen Shields zu einer Kaskade zusammengesteckt werden, kann man also für diesen Zweck das Prozessor-Shield abnehmen, das USB-Shield dazustecken und diese über ein entsprechendes USB-Kabel mit dem PC verbinden, um mit der Arduino-Entwicklungsumgebung die Software neu aufzuspielen. Apropos USB-Kabel: Ich habe eine Weile gebraucht, bis ich ein passendes fand. Die Kamerahersteller halten sich nicht an die Norm, aber ich fand ein passendes für ein älteres Nokia-Handy.

Das TinyDuino Prozessor-Board zusammen mit dem Proto-Shield ist kompatibel zum Arduino Nano, hat aber weniger digitale und analoge Pins. Für meine Zwecke war das Proto-2-Shield
geeignet. Es hat im Gegensatz zum Proto-1-Shield Bohrungen im Rastermaß 2,54 mm (sieht man einmal vom Versatz der Pins VCC, VBATT und GND ab) und neben den für das I2C-Protokoll benötigten sowohl analoge (4) als auch digitale (5) Anschlüsse, das Proto-3-Shield nur digitale.

Ich sagte: kompatibel. Man muss aber beachten, dass die Taktfrequenz gegenüber dem Arduino Nano 3.0 nur halb so hoch ist und muss daher bei der Übersetzung ein anderes Board auswählen. Man wird aber in der beiliegenden Anleitung darauf hingewiesen.

So sieht das Ergebnis aus:



Oben sieht man einen Batterieclip auf dem Prozessor-Board. Der kann nicht verwendet werden. Die Spannung ist an VBATT (nicht VIN) anzuschließen. Der Befestigungssatz hält nur die einzelnen Shields mit dem entsprechenden Abstand zusammen. Das gesamte Paket stützt sich über Stiftleisten ab, die auf dem Proto-Board und der Lochrasterplatte eingelötet sind (Ich weiß, nicht die reine Lehre, aber angesichts des geringen Gewichts der Shields wohl vertretbar).

Das Gewicht kann sich jetzt sehen lassen:



Nachdem ich zwei Fehler gefunden und korrigiert hatte (falscher Prozessor angegeben, Fehler bei der Definition des Servo-Ports), lief mein Test (Wanderung vom Erdgeschoss in die oberste Etage unseres Hauses) auf Anhieb. Jetzt wartet die Bewährungsprobe mit dem ersten Start.


Kosten:

Processor Board $20,95
USB-Shield $17,95
MicroSD-Shield $14,95
Proto-2-Shield $3,95
Befestigungssatz $3,95
Porto $5,00
BMP085 Board $7,20
Porto §5,00
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$78,95

Bei einem Kurs von 1,34 sind das ca. €59. Mit zusätzlich zu entrichtenden 19% Zoll also etwa €70.

Natürlich kann damit ein Altimeter wie z. B. der Altimax nicht ersetzt werden. Der ist professionell entwickelt und enthält viel mehr Konfigurationsmöglichkeiten!

Achim