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Anschluss und Bilder

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Findus23 2015-01-10 13:12:19 +01:00
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commit d5e09032b6
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@ -1,2 +1,9 @@
\chapter{Auswertung} \chapter{Auswertung}
\label{cha:Auswertung} \label{cha:Auswertung}
Nun möchte ich die Auswertung der Daten anhand von einer mehrwöchigen Aufzeichnung demonstrieren.
\section{Aufzeichnung}
\label{auswertung_aufzeichnung}
Zu Beginn des Schuljahrs 2014/15 habe ich meine Messtation am 8.9.2014 in der Klasse aufgebaut. Die Messung ging mit nur einigen Minuten Unterbrechung bis zum 3.10.2014.

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@ -141,6 +141,7 @@
\newglossaryentry{Streifenplatine} \newglossaryentry{Streifenplatine}
{ {
name=Streifenplatine, name=Streifenplatine,
plural=Streifenplatinen,
description={eine \gls{Platine}, bei der die Kontakte streifenförmig miteinander verbunden sind.\newline description={eine \gls{Platine}, bei der die Kontakte streifenförmig miteinander verbunden sind.\newline
\includegraphics[width=4cm]{figures/streifenplatine.png}\footcite{streifenplatine} \includegraphics[width=4cm]{figures/streifenplatine.png}\footcite{streifenplatine}
} }
@ -165,3 +166,9 @@
name=Standardabweichung, name=Standardabweichung,
description={ein Maß für die Streuung der Werte} description={ein Maß für die Streuung der Werte}
} }
\newglossaryentry{Steckbrett}
{
name=Steckbrett,
description={hierauf können schnell Schaltungen aufgebaut und getestet werden}
}

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@ -113,7 +113,7 @@ Der Sensor wird über USB an den Raspberry Pi angeschlossen. Um die Daten unter
\begin{figure}[h] \begin{figure}[h]
\centering \centering
\includegraphics[width=0.9\textwidth]{figures/erstes_display.jpg} \includegraphics[width=\textwidth]{figures/erstes_display.jpg}
\caption{Das erste Display (eigenes Werk)} \caption{Das erste Display (eigenes Werk)}
\label{fig:erstes_display} \label{fig:erstes_display}
\end{figure} \end{figure}
@ -125,24 +125,66 @@ Da jedoch fix angelötete Kabel unflexibel sind, bin ich auf ein Display von \em
\section{Anschluss} \section{Anschluss}
\label{sec:Anschluss} \label{sec:Anschluss}
\todo[inline]{Kapitel über Gehäuse, Platinen, Zusammenbau}
Anfangs wurde sämtliche Hardware auf einem \gls{Steckbrett} aufgesteckt und mit einzelnen Kabeln verbunden. Dies ist sehr praktisch für schnelle Versuche und häufige Änderungen, ist aber sehr unstabil und nicht transportabel.
\begin{figure}[h] \begin{figure}[h]
\begin{minipage}[b]{0.33\textwidth} \begin{minipage}[b]{0.45\textwidth}
\centering \centering
\includegraphics[width=\textwidth]{figures/anschluss/1_1.jpg} \includegraphics[width=\textwidth]{figures/anschluss/1_1.jpg}
\caption{\emph{DS18B20} (\ref{subsec:Temperatur})} \caption{\emph{DS18B20} (\ref{subsec:Temperatur})}
\end{minipage}\hfill \end{minipage}\hfill
\begin{minipage}[b]{0.33\textwidth} \begin{minipage}[b]{0.45\textwidth}
\centering \centering
\includegraphics[width=\textwidth]{figures/anschluss/1_2.jpg} \includegraphics[width=\textwidth]{figures/anschluss/1_2.jpg}
\caption{Steckbrett mit Display (\ref{sec:Display})} \caption{\gls{Steckbrett} mit Display (\ref{sec:Display})}
\end{minipage}\hfill \end{minipage}\hfill
\begin{minipage}[b]{0.33\textwidth} \begin{minipage}[b]{0.45\textwidth}
\centering \centering
\includegraphics[width=\textwidth]{figures/anschluss/1_3.jpg} \includegraphics[width=\textwidth]{figures/anschluss/1_3.jpg}
\caption{erste mehrwöchige Messung} \caption{erste mehrwöchige Messung}
\end{minipage}\hfill
\begin{minipage}[b]{0.45\textwidth}
\centering
\includegraphics[width=\textwidth]{figures/anschluss/1_4.jpg}
\caption{neue Sensoren auf dem \gls{Steckbrett}}
\end{minipage} \end{minipage}
\end{figure}
Anfangs wurde sämtliche Hardware auf einem \gls{Steckbrett} aufgesteckt und mit einzelnen Kabeln verbunden. Dies ist sehr praktisch für schnelle Versuche und häufige Änderungen, ist aber sehr unstabil und nicht transportabel.
Daher wurden alle Sensoren auf \glspl{Streifenplatine} gelötet, welche mit Steckverbindungen und Kabeln miteinander verbunden werden.
\begin{figure}[h]
\begin{minipage}[b]{0.45\textwidth}
\centering
\includegraphics[width=\textwidth]{figures/anschluss/2_1.jpg}
\caption{Außensensoren}
\end{minipage}\hfill
\begin{minipage}[b]{0.45\textwidth}
\centering
\includegraphics[width=\textwidth]{figures/anschluss/2_2.jpg}
\caption{Innensensoren}
\end{minipage}\hfill
\begin{minipage}[b]{0.45\textwidth}
\centering
\includegraphics[width=\textwidth]{figures/anschluss/2_3.jpg}
\caption{Steckverbindung am Display}
\end{minipage}\hfill
\begin{minipage}[b]{0.45\textwidth}
\centering
\includegraphics[width=\textwidth]{figures/anschluss/2_4.jpg}
\caption{Hauptplatine}
\end{minipage}
\end{figure}
Die komplette Hardware kommt nun in eine Holzbox, mit einer Öffnung für das Display und die \glspl{LED} auf der Vorderseite. Zusätzlich gibt es am rechten Rand eine Öffnung für die USB-Anschlüsse und zwei Steckverbindungen für die Außensensoren. Am linken Rand ist eine kleiner Spalt für die Stromversorgung.
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.75\textwidth]{figures/anschluss/2_5.jpg}
\caption{Komplette Hardware}
\end{figure}
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=0.75\textwidth]{figures/anschluss/3.jpg}
\caption{Die Hardware in der Holzbox}
\label{fig:erstes_display}
\end{figure} \end{figure}

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@ -8,8 +8,17 @@ Nach dem Workshop sprach mich \emph{Dr. Johann Stockinger} an und fragte mich, o
teilnehmen möchte. Noch in dieser Woche habe ich einen kurzen Text über mein Projekt\footnote{\href{https://github.com/Findus23/Umweltdatenmessung/blob/master/Dokumentationen/OCG Wettbewerb.pdf?raw=true}{https://github.com/Findus23/Umweltdatenmessung/blob/master/Dokumentationen/OCG Wettbewerb.pdf?raw=true}} teilnehmen möchte. Noch in dieser Woche habe ich einen kurzen Text über mein Projekt\footnote{\href{https://github.com/Findus23/Umweltdatenmessung/blob/master/Dokumentationen/OCG Wettbewerb.pdf?raw=true}{https://github.com/Findus23/Umweltdatenmessung/blob/master/Dokumentationen/OCG Wettbewerb.pdf?raw=true}}
geschrieben und eingereicht. geschrieben und eingereicht.
Ein Monat später erfuhr ich, dass ich im Finale bin\footnote{\href{http://blog.ocg.at/2014/05/ccw14-finale/}{blog.ocg.at/2014/05/ccw14-finale/}} und daher am 17. Juni 2014 mein Projekt vor einer Jury präsentieren darf. Nach einem langen Tag mit vielen Präsentationen erfuhr ich am Nachmittag: Ich habe den ersten Preis in der Sekundarstufe II erreicht.\footnote{\href{http://blog.ocg.at/2014/06/ccw14-final/}{blog.ocg.at/2014/06/ccw14-final/}} Ein Monat später erfuhr ich, dass ich im Finale bin\footnote{\href{http://blog.ocg.at/2014/05/ccw14-finale/}{blog.ocg.at/2014/05/ccw14-finale/}} und daher am 17. Juni 2014 mein Projekt vor einer Jury präsentieren darf.
Nach einem langen Tag mit vielen Präsentationen erfuhr ich am Nachmittag: Ich habe den ersten Preis in der Sekundarstufe II erreicht.\footnote{\href{http://blog.ocg.at/2014/06/ccw14-final/}{blog.ocg.at/2014/06/ccw14-final/}}
Anschließend schrieb ich im Sommer einen Artikel für das OCG Journal.\footnote{\href{http://www.ocg.at/sites/ocg.at/files/medien/pdfs/OCG-Journal1403.pdf}{OCG Journal 3/2014: Seite 33 (www.ocg.at/sites/ocg.at/files/medien/pdfs/OCG-Journal1403.pdf)}} Anschließend schrieb ich im Sommer einen Artikel für das OCG Journal.\footnote{\href{http://www.ocg.at/sites/ocg.at/files/medien/pdfs/OCG-Journal1403.pdf}{OCG Journal 3/2014: Seite 33 (www.ocg.at/sites/ocg.at/files/medien/pdfs/OCG-Journal1403.pdf)}}
Am 6. Oktober 2014 durfte ich mein Projekt der Arbeitsgruppe \textit{Bildung, Wissenschaft und Forschung} am \textsf{3. IKT-Konvent} präsentieren.\footnote{\href{http://www.internetoffensive.at/3-ikt-konvent}{www.internetoffensive.at/3-ikt-konvent}} Am 6. Oktober 2014 durfte ich mein Projekt der Arbeitsgruppe \textit{Bildung, Wissenschaft und Forschung} am \textsf{3. IKT-Konvent} präsentieren.\footnote{\href{http://www.internetoffensive.at/3-ikt-konvent}{www.internetoffensive.at/3-ikt-konvent}}
\begin{figure}[h]
\centering
\includegraphics[width=\textwidth]{figures/ocg.jpg}
\caption{Präsentation im Finale vom \textsf{computer creative wettbewerb}}
\end{figure}
\includepdf[pages={1}]{figures/Urkunde.png} \includepdf[pages={1}]{figures/Urkunde.png}

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@ -79,7 +79,7 @@ Um die aktuellen Messungen auch ohne Computer zu sehen, werden sie auch direkt a
Das Programm liest aus \emph{text.txt} (siehe Datei \ref{file:text.txt}) die aktuellen Messwerte aus. Da der Platz jedoch stark beschränkt ist, werden diese auf 11 Seiten aufgeteilt, zwischen denen das Display alle 3 Sekunden wechselt. Das Programm liest aus \emph{text.txt} (siehe Datei \ref{file:text.txt}) die aktuellen Messwerte aus. Da der Platz jedoch stark beschränkt ist, werden diese auf 11 Seiten aufgeteilt, zwischen denen das Display alle 3 Sekunden wechselt.
\begin{figure}[h] \begin{figure}[h]
\centering \centering
\includegraphics[width=0.9\textwidth]{figures/display.jpg} \includegraphics[width=\textwidth]{figures/display.jpg}
\caption{eingebautes Display (eigenes Werk)} \caption{eingebautes Display (eigenes Werk)}
\label{fig:display_alt} \label{fig:display_alt}
\end{figure} \end{figure}
@ -87,7 +87,7 @@ Das Programm liest aus \emph{text.txt} (siehe Datei \ref{file:text.txt}) die akt
\section{Webinterface} \section{Webinterface}
\label{sec:Webinterface} \label{sec:Webinterface}
Einer der wichtigsten Teile des Projektes ist die grafische Auswertung. Diese kann live auf der Webseite des Raspberry Pi und zeitverzögert unter \href{http://winkler.kremszeile.at}{winkler.kremszeile.at} angesehen werden. Die Auswertung besteht aus zwei von einander unabhängigen Teilen. Zum einen gibt es die Anzeige der Live-Daten, zum anderen die Darstellung der kompletten Aufzeichnung als interaktives Diagramm. Zusätzlich werden auf zwei zusätzlichen Seiten Informationen über das Projekt und Links zu mehr Informationen (siehe Anhang \ref{anhang:weitere_informationen} angezeigt. Einer der wichtigsten Teile des Projektes ist die grafische Auswertung. Diese kann live auf der Webseite des Raspberry Pi und zeitverzögert unter \href{http://winkler.kremszeile.at}{winkler.kremszeile.at} angesehen werden. Die Auswertung besteht aus zwei von einander unabhängigen Teilen. Zum einen gibt es die Anzeige der Live-Daten, zum anderen die Darstellung der kompletten Aufzeichnung als interaktives Diagramm. Zusätzlich werden auf zwei zusätzlichen Seiten Informationen über das Projekt und Links zu anderen Projektseiten von mir (siehe Anhang \ref{anhang:weitere_informationen} angezeigt.
\subsection{Livedaten} \subsection{Livedaten}
\label{subsec:Livedaten} \label{subsec:Livedaten}
@ -96,7 +96,7 @@ Einer der wichtigsten Teile des Projektes ist die grafische Auswertung. Diese ka
\centering \centering
\includegraphics[width=\textwidth]{figures/aktuell.png} \includegraphics[width=\textwidth]{figures/aktuell.png}
\caption{Livedaten (Screenshot von \href{http://winkler.kremszeile.at/aktuell.html}{winkler.kremszeile.at/aktuell.html})} \caption{Livedaten (Screenshot von \href{http://winkler.kremszeile.at/aktuell.html}{winkler.kremszeile.at/aktuell.html})}
\label{fig:display_neu} \label{fig:livedaten}
\end{figure} \end{figure}
Auf Webinterface können die aktuellen Messwerte angezeigt und grafisch veranschaulicht werden.\footnote{\href{http://winkler.kremszeile.at/aktuell.html}{winkler.kremszeile.at/aktuell.html}} Auf Webinterface können die aktuellen Messwerte angezeigt und grafisch veranschaulicht werden.\footnote{\href{http://winkler.kremszeile.at/aktuell.html}{winkler.kremszeile.at/aktuell.html}}
@ -162,7 +162,7 @@ Aufgrund von diesen Werten wird dann eine Grafik (siehe Abbildung \ref{fig:wette
\end{figure} \end{figure}
Damit auch die vergangenen Messergebnisse angesehen werden können, werden diese im Webinterface auf einer eigenen Seite als Diagramm dargestellt. Diese werden mithilfe von \emph{dygraphs}\footcite{dygraphs}, einer \gls{Javascript}-Bibliothek für interaktive Diagramme, erstellt.\footnote{\href{http://winkler.kremszeile.at/dygraphs_au\%C3\%9Fen.html}{winkler.kremszeile.at/dygraphs\_außen.html}} Damit auch die vergangenen Messergebnisse angesehen werden können, werden diese im Webinterface auf einer eigenen Seite als Diagramm dargestellt. Diese werden mithilfe von \emph{dygraphs}\footcite{dygraphs}, einer \gls{Javascript}-Bibliothek für interaktive Diagramme, erstellt.\footnote{\href{http://winkler.kremszeile.at/dygraphs_au\%C3\%9Fen.html}{winkler.kremszeile.at/dygraphs\_außen.html}}
Hierzu lädt der Webbrowser die komplette Aufzeichnung in Form der Datei \emph{dygraphs.csv} (siehe Datei \ref{file:dygraphs.csv}) nach. Daraus wird ein Diagramm über den gesamten Zeitraum der Messung erstellt. Im Gegensatz zu anderen Darstellungen kann hier jedoch einfach hineingezoomt werden. So können einfach einzelne Wochen oder Tage betrachtet werden. Da das Diagramm mit allen 10 Messkurven auf einmal überladen wäre, können einzelne Kurven aktiviert und deaktiviert werden. Zusätzlich kann ein Faktor eingegeben werden, um den die Kurven automatisch geglättet werden sollen. Mit einem Tastendruck kann man auch auf die letzten 24 Stunden oder 7 Tage zoomen oder in einem Kalender den Zeitraum auswählen. Es gibt auch ein Auswahlmenü, um den gewünschten Datensatz auszuwählen. Das Diagramm ist darauf angepasst, auch mit Tablets bzw. Touchscreens bedient zu werden. Hierzu lädt der Webbrowser die komplette Aufzeichnung in Form der Datei \emph{dygraphs.csv} (siehe Datei \ref{file:dygraphs.csv}) nach. Daraus wird ein Diagramm über den gesamten Zeitraum der Messung erstellt. Im Gegensatz zu anderen Darstellungen kann hier jedoch einfach hineingezoomt werden. So können auch einzelne Wochen oder Tage betrachtet werden. Da das Diagramm mit allen 10 Messkurven auf einmal überladen wäre, können einzelne Kurven aktiviert und deaktiviert werden. Zusätzlich kann ein Faktor eingegeben werden, um den die Kurven automatisch geglättet werden sollen. Mit einem Tastendruck kann man auch auf die letzten 24 Stunden oder 7 Tage zoomen oder in einem Kalender den Zeitraum auswählen. Es gibt auch ein Auswahlmenü, um den gewünschten Datensatz auszuwählen. Das Diagramm ist darauf angepasst, auch mit Tablets bzw. Touchscreens bedient zu werden.
Auf Youtube gibt es ein Video, wo man die Verwendung in Aktion sehen kann: \href{https://www.youtube.com/watch?v=1bv6CEXuN5c}{www.youtube.com/watch?v=1bv6CEXuN5c} Auf Youtube gibt es ein Video, wo man die Verwendung in Aktion sehen kann: \href{https://www.youtube.com/watch?v=1bv6CEXuN5c}{www.youtube.com/watch?v=1bv6CEXuN5c}
\section{Endauswertung} \section{Endauswertung}
@ -185,7 +185,7 @@ Nun werden für jede Spalte bzw. für jeden Sensor der Mittelwert, das Minimum,
\section{diverses} \section{diverses}
\label{sec:diverses} \label{sec:diverses}
Abgesehen von den großen Teilen des Projektes gibt es auch einige kleinere Aspekte, von denen ich nun einige vorstellen möchte: Abgesehen von den großen Teilen des Projektes gibt es auch kleinere Aspekte, von denen ich nun einige vorstellen möchte:
\subsection{Weather Underground} \subsection{Weather Underground}
\label{subsec:wunderground} \label{subsec:wunderground}