Hardwareaufbau
Die Hardware dieses Geräts besteht aus vielen Teilen, die nun einzeln genauer beschrieben werden.
Der Arduino Nano IOT: Dieser Mikrokontroller steuert alle Funktionen des Überlebenstools. Da der Controller auf einer 3,3V Ebene arbeitet, wird die Spannung mithilfe eines Spannungsreglers auf dieser Ebene stabilisiert. Zudem sind Gyroskop und Beschleunigungssensor in diesem Mikrokontroller mitverbaut. Diese Sensoren werden ebenfalls in die Steuerung des Geräts implementiert.
Akku: Ein kompakter 3,7 V 500mAh Akku liefert die Spannungsversorgung für dieses Gerät.
Weiße SMD-LED: Diese leistungsstarke LED bietet eine großflächige Umgebungsbeleuchtung in der Nacht mit einer Stromaufnahme von bis zu 80 mA und einer Nennspannung von 3V. Angesteuert wird diese LED mithilfe eines Mosfets, da die dauerhafte Stromabgabe des Arduinos 20mA pro Pin nicht überschreiten sollte.
rote Laserled: Diese leuchtstarke LED mit einer Stromaufnahme von nur 20mA liefert einen stark fokussierten Laserstrahl.
UV-LED: Mithilfe von dieser UV-LED können spezielle Kleber gehärtet werden oder Geheimschriften bzw. einige Verunreinigungen sichtbar gemacht werden.
GPS-Modul: Mithilfe dieses Moduls können Längen- Breitengrad, Höhe über dem Meeresspiegel, Geschwindigkeit etc. ausgelesen werden.
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0,96" TFT Display: Dieses Display dient zur Veranschaulichung der ausgelesenen Werte und ist essenziell für eine übersichtliche Benutzeroberfläche.
Ladung: Die Ladung erfolgt entweder durch die Solarzelle oder über die USB-C Buchse mit 5V Spannung. Außerdem kann das Arduino zugleich über den USB-C Stecker programmiert werden.
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Software (Arduinoprogramm)
Die Software dient zur einfachen Handhabung aller Hardwarekomponenten. Mithilfe des Gyroskops (+ halten des blauen Tasters) kann zwischen 6 Menüs gewechselt werden. Durch halten beider Taster beim Start gelangt man in ein zusätzliches Schnellmenü, wo Akkustand und Ladung angezeigt werden. Zudem ist die Steuerung der LEDs in diesem Menü möglich. Folglich werden die Menüs beschrieben, in die man durch einen Start mit dem blauen Taster gelangt.
1) Hauptbildschirm: In diesem Menü ist die Steuerung der LEDs möglich. Mithilfe des blauen Tasters lässt sich die LED auswählen und durch drücken des grünen Tasters in Kombination mit einer Schwenkbewegung um die längere Achse lässt sich die Helligkeit in 1% Schritten von 0-100% einstellen. Auf jedem Bildschirm ist in der obersten Zeile die aktuelle Uhrzeit, Temperatur und Akkustand ablesbar.
2) Gyroskop und Beschleunigungssensor: Alle Daten des Gyroskops und Beschleunigungssensor sind auf diesem Bildschirm dargestellt. Durch kurzes drücken auf den blauen Taster kann auf eine "Waage" Anzeige umgeschaltet werden.
3) GPS Monitor: Am GPS Monitor können Längen und Breitengrad der aktuellen Position abgelesen werden. Zudem erfolgt eine Berechnung der Höhe über dem Meeresspiegel, der aktuellen Geschwindigkeit und der Himmelsrichtung, in die man sich bewegt (Weg > 20m zur Himmelsrichtungsbestimmung). Nach dem Start des Überlebenstools kann es wenige Minuten dauern, bis das GPS Signal ausreichend ist, sodass alle erwähnten Daten angezeigt werden können. Nicht außer Acht zu lassen ist die Tatsache, dass sogar eine "Zuhause" Adresse hinterlegt werden kann und die Richtung inklusive Entfernung nach Hause angezeigt wird.
4) Datum, Stoppuhr, Strom & Spannung: Auf diesem Bildschirm erfolgt primär die Anzeige des aktuellen Tages, des berechneten Verbraucherstromes und des gemessenen Ladestroms. Wird der grüne Taster auf diesem Bildschirm betätigt, startet e#zuerst ein 3 Sekündiger Countdown und danach zählt die Zeit in Sekunden, wie bei einer Stoppuhr hoch. Gestoppt und resettet kann die Stoppuhr ebenfalls über den grünen Taster werden.
5) IR Fernbedienung: Dieser Bildschirm befindet sich zurzeit noch in Entwicklung. Ziel ist es ein IR-Signal einer Fernbedienung auszulesen und dieses wiedergeben zu können.
6) Herunterfahren Menü: Durch Betätigung des grünen Tasters in diesm Bildschirmmenü kann das Überlebenstool heruntergefahren werden. Erkennt das Überlebenstool für mehr als 2 Minuten keine Aktivität von den Tastern oder des Beschleunigungssensors, so schaltet sich das Überlebenstool nach einem 30 Sekunden langem Hinweis über die bevorstehende Abschaltung, automatisch ab. |
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