Mit dem Calliope Mini Strom messen

So lassen sich mit dem AD Wandler Spannungen bis 3,3V messen

WARNUNG – Nie mehr als 3,3 Volt!

Auf GAR KEINEN FALL darf man mit der Steckdose experimentieren. Verletzungen von Verbrennungen bis zum Herzstillstand können die Folge sein, der Calliope Mini wäre auf jeden Fall zerstört und Kabel bzw. der Calliope könnten zudem Feuer fangen.

Darf’s ein bisschen mehr sein? Nein, in diesem Fall nicht! Ich habe ausprobiert, was bei einer 9V Blockbatterie passiert. Mein Calliope war danach kaputt. Also nur Batterien probieren, auf denen 3V und weniger steht!

Der Calliope Mini besitzt einen AD Wandler. An diesen kann man eine Spannung bis 3,3 V anlegen und bekommt einen Wert zwischen 0-1023 ausgegeben. 0 entspricht 0 V, 1023 entspricht 3,3 Volt.

Warum der Wert 1023?

Grund für die Zahl ist der AD Wandler. Es handelt sich um einen 8 Bit Wandler. Jedes Bit kann man sich als Lichtschalter vorstellen. Es hat die Zustände 1 und 0, also an und aus. Bei 2 Lichtschaltern (2 Bit) gibt es 4 mögliche Kombinationen aus Schalterpositionen (1-1, 0-0, 1-0, 0-1). Bei 8 Bit sind es schon 1024 mögliche Werte. Da 0 der erste Wert ist, geht es nur bis 1023 statt 1024. Die maximal 3,3 Volt werden also in 1024 Schritten von 0,003 Volt gemessen.

Ausgabe in Volt

Wie bekommen wir aus dem Output des AD Wandlers nun eine Zahl in Volt? Indem wir die Werte umrechnen.
Wen win Schritt des AD Wandlers 0,003 Volt entspricht, entsprechen 450 Schritte 450 * 0,003 V = 1,35 V.
Wer wie ich den PXT Editor nutzt hat nun ein Problem. Der PXT arbeitet nämlich nur mit Ganzzahlen und rundet. In diesem fall entsteht 450 * 0V = 0V.

Millivolt statt Volt

Das Problem lösen wir, indem wir eine andere Einheit – nämlich statt Volt Millivolt (1V = 1000mV) nehmen. Dafür müssen wir nur alle Voltzahlen mit 1000 Multiplizieren. Dann bekommen wir 450 * 3mV = 1350mV. Wenn wir die Anzeige in Volt haben wollen, teilen wir nun durch 1000. Dann erhalten wir gerundet eine Anzeige von 1V.

Analoges Signal in Volt umrechnen

Spannung als Balkendiagramm anzeigen

Ein Balkendiagramm lässt sich mit dem Calliope Mini sehr einfach erstellen. Einfach den eingelesenen Wert ausgeben und als bis Wert 1023 – den größtmöglichen Ausgabewert –  einsetzen.

Codebeispiele

Hier gibt es den Code als hex Datei für die Nutzung im PXT Editor https://mini.pxt.io/.
https://github.com/crismancich/calliope-mini-examples/

Diesen Artikel teilen

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.