Wetterstation
Projekt: Planung und Bau einer Wetterstation
Oktober 2011
Mit Beginn des neuen Schuljahres wollen wir ein umfangreiches Projekt starten. Es geht um die Planung und den Bau einer Wetterstation. Ausserdem ist die Errichtung einer Solaranlage sowie einer Windkraftanlage vorgesehen. Über den Fortschritt der Arbeiten werden wir hier in regelmässigen Abständen mit Bildern und Text berichten.
Sicherlich ist es ein ehrgeiziges Projekt das entsprechend viel Zeit und Arbeit bedarf. Wir nehmen uns diese Zeit um gemeinsam in den Arbeitsgruppen alle Komponenten zu entwickeln und zu bauen. Es wird geschraubt, gelötet und programmiert.
Hier eine kurze Übersicht: über Sensoren werden Daten von Regen, Wind, Temperatur, Luft und Sonne aufgenommen. Mit einem Computer werden diese Daten weiterverarbeitet. Auf einem grossen Monitor in der Pausenhalle sollen die Werte dann angezeigt werden.
4. Oktober, Kl. 10e Nach einer groben Einführung in die Funktionen der Anlage, haben wir mit dem Bau des Windrichtungssensors begonnen. Als mechanische Basis dient eine alte Festplatte. Zunächst wurden alle Teile bis auf die rotierende Scheibe entfernt. Auf diese Scheibe wird später der Windleitflügel montiert.
11. Oktober, Kl. 10e Ab jetzt geht es in zwei Gruppen weiter. Während sich eine Gruppe mit dem Bau des Windrichtungssensor befasst, beschäftigt sich die andere Gruppe mit Elektronik. Wir haben aus einer alten USB Tastatur die Steuerplatine ausgebaut. Statt der Tasten werden wir später kleine ,,Reedschalter" über Kabel an diese Platine anlöten. Reedschalter reagieren, sobald ein Magnet in ihre Nähe kommt. Montiert man einen Magneten an den drehenden Teil des Windrichtungssensors und baut man acht Reedschalter kreisförmig um jeweils 45 ° versetzt fest auf den Sensorsockel, wird der rotierende Magnet je nach Stellung einen dieser Schalter auslösen. Im Programm kann dieser dann einer Windrichtung zugeordnet werden.
22.November, Kl. 10e Heute haben wir über Möglichkeiten gesprochen, wie man Reedschalterimpulse erzeugt, diese für den Computer lesbar macht um sie dann mittels eines Programms weiterzuverarbeiten und auf dem Monitor anzuzeigen.
Im Prinzip ist das ja die Funktion unserer Windsensoren. Für den Test und die Simulation haben wir auf einen ausgebauten CD-Laufwerksmotor eine CD montiert und auf diese einen Magneten befestigt . Über ein regelbares Netzteil konnten wir die Rotationsgeschwindigkeit verändern. Wenn nun der Reedkontakt in die Nähe des Magneten gehalten wurde, gab es pro Umdrehung einen Impuls. Auf dem Monitor wurden die sich verändernden Werte angezeigt.
6. Dezember, Kl. 10e Es gab viel zu tun heute: Spindel schleifen, Rohrstücke absägen, Fräsungen in einem Kunststoffrohr anfertigen usw. Wenn wir weiterhin gut im Zeitplan sind, können wir hier bald den ersten, fertigen Sensor zeigen. Hier noch zwei Bilder vom heutigen ,,Hardwareblues" :
10. Januar 2012, Kl. 10e: Inzwischen hat sich einiges an Material angesammelt : diverse Plexiglasplatten und ein altes, defektes Windrad zur Messung der Windgeschwindigkeit. Von diesem verwenden wir nur die Mechanik und bestücken es mit einem Reedschalter und einem Magneten.
Da gerade unsere beiden Windsensoren starken Wettereinflüssen ausgesetzt werden (schliesslich montieren wir sie weit oben auf dem Dach des Schulgebäudes), müssen wir die Gehäuse sorgfältig abdichten. Aus Plexiglas bauen wir kastenförmige Sockel, aus denen später nur der vom Wind angetriebene Windleitflügel bzw das Windrad herausragen. Im Inneren des Kastens sind dann die Kontakte und Verkabelungen.
Leider ,,ruht" das Projekt Wetterstation seit einiger Zeit. Das liegt in erster Linie an der Unterrichtsplanung. Wir werden in Kürze an dieser Stelle weitermachen.