Neue Blöcke für den Octopus und WLAN Zugang mit QR Code

Ohne das sie es groß bekannt gemacht haben, haben die netten Leute vom Umweltcampus Birkenfeld gleich ein paar neue Blöcke für die Octopus Platine bereitgestellt.

Recht unspektakulär aber nützlich, sind die beiden C code Blöcke. Mit diesen kann man freien, eigenen C Code einfügen, bereits im Ardublockly und nicht erst in der Arduino IDE. Die finden sich bei Kontrollstrukturen.

Viel spektakulärer ist der CO2-Server Block. Er stellt auf dem Octopus einen kleinen Server zur Verfügung, der eine kleine Ampel darstellt. Diese kann mit jedem Gerät, das sich in ein WLAN einwählen kann und Webseiten darstellen, ausgelesen werden.

Ich habe sie mit dem AcessPoint Block kombiniert. Nun spannt der Octopus sein eigenes WLAN auf und man kann auf der Adresse http://192.168.4.1 auf die Website zugreifen. Die Werte die er unter Value empfängt, etwa aus dem SCD30 Block werden zum einen als Wert dargestellt, zum anderen lassen sich auch „Limits“ Schwellen eintragen, ab denen das Smiley gelb und rot wird. Die Adresse wird beim hochfahren im Seriellmonitor angezeigt. Zugriff auf diesen im Ardublock Übersicht Button „Seriellmonitor“

Bei Sensor 1 und Value 1 lassen sich dann einfach weitere Sensoren hinzufügen. Das praktische ist, das sich so ohne eine zusätzliche Anzeige, mit einem Mobilgerät die Werte auslesen lassen. Wodurch man nochmal den Preis senken kann (nicht jede Platine hat ja Neopixel dran).

Man kann die Daten für den WLAN Acesspoint etwa in einen QR Code eingeben, dann können es die Anwesenden gleich abscannen. Und ggf. einen zweiten QR Code mit dem Link.

SSID: MeinOctiWLAN mit Passwort: MeinOctiWLAN zum scannen
URL: http://192.168.4.1

Fertige Ardublock & Code für CO2 Ampel auf Octopus Basis

Lange habe ich mich gesträubt einen fertigen Code bzw. ein Bild eines fertigen Ardublock Codes zu veröffentlichen für die CO2, so ist ja ein Teil des Spaßes an den Workshops selbst mithilfe der Fallunterscheidungen (wenn/dann/sonst) herauszufinden, wie man sich so eine Ampel baut. Aber im letzten Bastelworkshop hat ein Teilnehmer den folgenden coolen Code für einen CO2 Ampel auf Octopus Platinen Basis entwickelt:

Was macht der Code: Ganz oben sehen wir die Zahl-Variabel, die bezeichnet die Werte aus dem CO2 Sensor. Als erstes wird der Wert im LCD Display angezeigt. So weit unspektakulär. Dann aber wird es spannend.

Pi & Octopus ?

Die erste Falls/Sonst Unterscheidung testet ob der CO2 Sensor überhaupt einen sinnvollen Wert liefert. Wenn er aber 0 ausgibt, dann blinkt der rechte Neopixel blau/weiß. Die nächsten beiden Fall/Sonst Unterscheidungen arbeiten dann wie immer bei den Ampeln: Zunächst wird geprüft ob der Wert größer ist als 1000 ppm CO2. Wenn ja dann blinkt der rechte Neopixel rot. Wenn nein dann bei über 700 leuchtet sie gelb und bei unter 700 leuchtet sie grün.

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IoT Octopus : send data using Blynk

Blynk is another way of sending and visualising data, from the Octopus, besides using Thingsspeak. To use Blynk, one needs to register with Blynk and download the Blynk app (available on iOS and Android).

Set up a remote sensing device on Blynk

To set up a data transmitting device on Blynk, one needs to do the following:

From the Blynk app :
– Open the Blynk app on your smartphone.
– Click on “new project”.
– Choose “esp8266” for the “choose device” question.
– Wait for the “Auth Token” email that Blynk has sent.

(then) In ArduBlocks :
– In the Setup part of your ArduBlocks sketch, add aWLAN block and a Blynk-Cloud block.
– In the WLAN block : specify the name of your wifi network and the password.
– In the Blynk-Cloud block : the Copy the Auth Token from the Blynk email, and paste it into the API-Key part of the ArduBlocks Blynk-Cloud block.

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CO2 messen mit Node MCU (falls man keinen Octopus zur Hand hat)

Nicht immer hat eine Octopus Platine zur Hand. Deshalb haben mich einige gefragt, wie man eine CO2 Ampel bzw. eine Meßgerät mit einer anderen Platine bauen kann. Im Chaos Computer Club hier in Freiburg wurde schließlich so eine Ampel gebaut. Wir haben hier – auch aus Kostengründen, diese Teile dürften etwa bei 55 EUR liegen – etwa auf eine NeoPixel LED verzichtet. Später wird es hier Tipps geben, wie man dieses Meßgerät mit anderen Ausgabegeräten verbinden kann. Wer aber dazu noch Tipps sucht, dem seien die anderen Artikel zum Thema Ocotopus auf dem Blog angeraten. Dieser Post ist in Teilen identisch mit der Anleitung CO2 Messen mit dem Octopus.

Teile

  • Node MCU (Platine die steuert) (bei Amazon, bei Mouser)
  • SCD30 (CO2 Sensor) (Digikey ab 53 EUR inklusive Mwst, RS Online ab 72 EUR mit MwSt, bei Mouser derzeit ausverkauft)
  • Grove LCD Display (bei Mouser)
  • I2C Hub (für die Bequemlichkeit, bei Mouser)
  • Kabel (es reicht eine Packung, bei Mouser)
  • USB Kabel (zur Stromversorgung und zum flashen)
  • Stromversorgung, entweder Powerbank oder Handyladegerät

Programmcode

Hier gibt es zunächst eine Anleitung, eigenen Code mithilfe der Ardublock Software zu schreiben bzw. zusammen zu klicken, wer das nicht will und einfach mit der Arduino IDE Code reinkopieren, der findet unten ein Beispiel mit einer Anleitung.

ein ganz einfacher Code im Ardublockly, der aber alles zeigt was wir zum Meßen brauchen.

Am einfachsten verwendet man ein Windows PC und installiert es sich nach Anleitung (mit Downloadlinks) auf der Website vom Umweltcampus Birkenfeld. Auf der Übersichtsseite zum Projekt Octopus finden sich auf die Anleitungen für Pi und MacOs. Ich habe für MacOs auch eine Anleitung auf diesem Blog.

Für Windows ist es relativ einfach, download des aktuellen Zip-File der Werkstatt-Plattform und dann den Chipsatz Treiber installieren. Wie es geht haben sie in einem PDF erklärt. Wichtig ist unter Werkzeuge den richtigen „Com“ Port auszuwählen.

Für MacOS ist es ein wenig komplizierter, aber mit der Anleitung auch gut zu machen. Auch hier den Chipsatz Treiber installieren, die Arduino IDE von Arduino herunterladen, dann installieren. Dann in den Ordner Programme gehen, dort rechtsklick und „Paketinhalt zeigen“ auswählen. Wir sehen dann was sich hinter dem Icon verbrigt, nämlich die Struktur des Arduino Programms. Jetzt das Archiv „IoTW.zip“ herunterladen, dann entpacken und öffnen. Da gibt es ein Unterordner namens „Portable“, diesen nehmen und in die auf dem Mac installiere Arduino IDE und da in den Unterordner „Java“ ziehen.

Noch sind wir nicht ganz fertig, wir gehen noch unter „Werkzeuge“ auf „Boardverwalter“, da gibt es ganz viele Boards. Wir gehen auf „ESP Community“ Package und führen ggf. eine Update durch.

Bei „Werkzeuge“ wählen wir noch unter Port: „/dev/cu.SLAB…“ aus. Als Board stellen wir „Generic ESP8266 Module“ ein. Mehr müßen wir nicht einstellen.

Sollte etwas beim flashen der Software auf das Board nicht klappen, vielleicht mal ein anderes USB Kabel verwenden.

Verkabelung

Gelb an D1, Weiß an D2, Schwarz an GND und Rot and 3V.

Wir verkabeln an den Node MCU wie folgt und löten dann ggf.:

Node MCU BeinchenI2C / Grove Kabel
3,3 Vrot
GNDschwarz
D1gelb / SCL
D2weiß / SDA

Hier können wir die Kabel auch schon an den Node MCU anlöten. Danach stecken wir auf dem I2C Hub sowohl das Kabel an das Grove LCD Display als auch an den SCD 30 CO2 Sensor.

Auch hier werden wir löten müßen.
SensorKabel
VINrot
GND (schlecht zu lesen)schwarz
SCLgelb
RXSDAweiß
Verkabelungsschema

Die Umweltwerkstatt Birkenfeld hat die Überlegungen, Hintergründe und ein wenig eine Anleitung auch auf ihrer Website zusamemngefasst.

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Daten mit dem Octopus an Blynk verschicken

Ein weitere Möglichkeit, neben Thingsspeak, Daten zu verschicken und visuell sichtbar zu machen, ist Blynk. Wir brauchen dazu immer die Blynk App für das Smartphone (iOs, Android), dort müßen wir uns anmelden, mit einer E-Mail Adresse.

Blynk einrichten

Wir gehen in der App auf „new project“, by „choose device“ wählen wir „esp8266“. Wenn wir dann auf „create project“ drücken, bekommen wir den „Auth Token“ per E-Mail zugeschickt. Das ist ganz praktisch, denn so können wir ihn einfach per copy and paste in die Ardublocks Umgebung überführen.

In den Setup Bereich habe ich die WLAN Daten (Name und Passwort) eingetragen und den Auth token von Blynk (den unter API-Key). Beides sollte man im „Setup“ platzieren und nicht in der Schleife, weil der Octopus diese einmal laden sollte und dann ja im WLAN bleibt.

Über den „Pin“ im Blynk Block können wir unterschiedliche Werte in die App übermitteln. Wir setzen als Pin = 1 für den ersten Wert, etwa IAQ und dann Pin = 2, für den nächsten.

Noch ein Hinweis für diesen Sketch. Anstelle jedes mal den Sensorwert neu messen zu lassen, setze ich den Messwert als „Zahl Variable“ und verwende pro Durchgang (Schleife) immer diesen Wert. Dann muss der Sensor nicht immer neu messen und es geht auch schneller, bzw. es würde auch immer der Wert der angezeigt wird, auch seriell ausgegeben und weitergemeldet.

„Zahl Variable“ ist übrigens eine coole Sache. Damit kann man einmal eine Variable definieren und an zentraler Stelle ändern. Dazu sollte sie immer weit oben stehen (und als erstes gesetzt werden), das kann man auch etwa bei Wartezeit nutzten, anstelle eine feste Wartezeit einzugeben, die etwa ein Wert angezeigt werden soll, einfach eine „Zahl-Variable“ Wartezeit definieren und dann bei Bedarf zentral ändern.

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Daten versenden mit dem Octopus und Thingsspeak

Im letzten Beitrag haben wir Daten aus dem Internet empfangen, nun will ich Daten die mein Ocotopus misst, versenden.

Als Datenquelle verwende ich hier den Bosch BME680 Sensor der bereits auf der Octopus Platine montiert ist. Allerdings geht das nicht unter Mac, denn verwendet man den Ocotopus und ArduBlocks auf dem Mac, hat man das Problem, das man die Libraries für den Bosch BME680 BSEC Sensor manuell einpflegen muss. Und immer wenn sich etwas im ESP8266 Core Package tut, dann fällt der Compiler „auf die Nase“. Im Zip für Windows lässt sich dieses Problem aber umgehen, da passt alles zueinander.

Der BME680 BSEC Block. Wenn man einen Mac nutzt, kann man auch einen anderen Block ohne BSEC nutzen, hat dann aber nicht alle Werte.

Dennoch ist der BME 680 mit der BSEC Library ein genialer Sensor der vieles meßen kann:

  • Luftdruck
  • Feuchte
  • Temperatur
  • VOC Volatile organische Komponenten. Damit sind die Stoffe gemeint, die wir riechen, also etwa der Duft einer Rose aber auch der Furz.
  • IAQ – Indoor air quality bzw. Air Quality Index (AQI): wobei alle Werte unter 100 gute Luft sind, Werte zwischen 100 und 200 ein Anlass zum lüften sein sollten und alles darüber bedeutet, das man dringlich lüften sollten. Den Wert liefert uns die Library direkt, ohne was wir was machen müssen. Einfach im Block auswählen.
Thingsspeak Block mit Bosch BME 680 BSEC Blökchen

Wir können die Daten mit ThingSpeak auslesen. Das hat kostenlose Accounts für Privatanwender und Bildungseinrichtungen, alternativ kann man sich die Software auch selbst auf einem Pi installieren. Ich werde aber die Internetversion von Thingsspeak nutzen. Wir müssen uns also einen ThingsSpeak Account einrichten und dann auf der Thingsspeak Seite einen Channel definieren.

Dann einfach reinklicken in den Kanal und unter dem Reiter „API Keys“ die API Keys kopieren und an der gleichen Stelle im thingsspeak Block einsetzen. Es ist übrigens kein Problem diese Keys auch später wieder zu ändern. Daher kann ich sie hier nun auch getrost zeigen.

Wenn das alles geklappt hat und man den richtigen WLAN Schlüssel und den richtigen ThingsSpeak API Key eingetragen hat, dann bekommt man die Messdaten unter „Private View“ angezeigt. Mit „Add Widget“ kann man sich auch noch unterschiedliche Darstellungen definieren, also etwa Linie, Anzeige oder eine Art Tachometer. Darin kann man auch etwa festlegen, ab wann es rot zeigen soll.

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Octopus und Mac Os

Die Octopus Platine und MacOS ist keine Liebesgeschichte, das hat auch damit zu tun, dass die Entwickler scheinbar alle Windows Systeme nutzen. Daher ist der Weg wie man sich die Software auf dem Mac hinbekommt, nicht ganz so einfach. Zudem hat uns Apple auch noch einige Hürden in den Weg gelegt.

Die Anleitung im Dokument MacOS Quickstart sollten peinlich genau beachtet werden und auch schön nacheinander abgearbeitet!

so soll es aussehen, dann freut sich der Bastler

Es klappt nicht, woran kann es liegen?

Man sollte zunächst Arduino 1.8.13, bzw. die aktuelle Version runterladen und installieren, dann einmal starten und wieder beenden, dann stoppendann das Zip entpacken, welches man von der Website des Umweltcampus bekommt und dann erst das Portable Verzeichnis in das Java rein kopieren.

  • am USB Kabel: erstaunlich viele USB Kabel übertragen nur Strom und keine Daten. Dann erkennt der Mac (und auch der PC nicht) das was angeschlossen ist. Lösung: einfach mit mehreren Kabeln probieren.
  • MacOS Sicherheitseinstellungen. Der Treiber modifiziert die Sicherheitseinstellungen bzw. will das wir erlauben, dass er unter „Systemeinstellungen“, dann im Menü „Sicherheit“ Änderungen vornehmen kann. (Bei mir ging es nicht und ich glaube daran hat es gelegen) Trotz meckern von MacOs, sollte es gehen.
  • Während der Installation den Ocotopus nicht eingesteckt lassen.
  • Den Mac neu starten.
  • ggf. etwas warten, es scheint so als ob es manchmal ein bischen braucht, bis der Mac die Platine auch sieht.

Vielleicht muß ich diesen Artikel noch erweitern, ich konnte die nicht Funktion hier nur bedingt reproduzieren.

Beatmungsgeräte selber bauen – vielleicht geht das

so könnte es aussehen. Quelle: DIYBeatmungsgeraet.de

Kann man mit einfachen Mitteln, ein Beatmungsgerät bauen? Also mit Teilen aus dem 3D-Drucker und anderen Bauteilen, die nicht besonder schwer zu bekommen sind?

Artikel bei Heise.de von Guido Burger und mir dazu

Am Wochenede gab es einen Hackathon der Bundesregierung. Hackathon bedeutet, Interessierte treffen sich – in diesem Fall virtuell – und überlegen und bauen an Lösungen für Probleme. Teilweise kommen dabei Prototypen oder Klickdummies heraus, manchmal sogar fertige Lösungen. Übrigens war es der größte Hackathon der Geschichte und eine Reihe von Ländern will auch wleche Veranstalten.

Ich habe zusammen mit einer ganzen Reihe von Leuten am Projekt: „01_006_Medizingeräteherstellung_DIY-Beatmungsgerätgearbeitet. Das klingt jetzt erstmal irre: Kann man ein, möglicherweise CPAPfähiges, Beatmungsgerät aus einem Ambubeutel selbst bauen?

Wir haben im Rahmen des Hackaton auch schon mal erste Überlegungen angestellt und in einem YouTube Video von 2min Länge dokumentiert.

Das ist nun erstmal ein Anfang. Vielleicht sogar ein vielversprechender, gerade weil so viele engagierte Menschen dabei sind, einige auch von Medizintechnikfirmen.

Es geht darum, aus im Handel derzeit gut verfügbaren Teilen wie Beatmungsmasken und einem manuellen Beatmungsbeutel (sog. “Ambu-Beutel”) und einer vom Team derzeit entwickelten Mechanik zur automatischen Kompression des Beutels, einer einfache Sensorik und einer  Steuerung zur Atmungsunterstützung versuchen wir ein Gerät zur Beatmung zu konstruieren.

so könnte es aussehen

Dabei gibt es unterschiedliche Methoden einen Menschen künstlich zu beatmen. Die technisch einfachste Methode ist es die eigene Atmung auszuschalten, etwa durche ein Narkosemittel, einen Schlauch in die Luftröhre zu legen (die sogenannte Intubation) und dann ein Gerät einfach alle paar Sekunden einen bestimmtes Volumen Luft in die Lunge zu blasen.

Teile, wie etwa die Einhausung für einen Sensor, werden per CAD konstruiert.

Wir wollen auch schauen ob wir eine sogennante CPAP Beatmung, also eine Beatmung die durch den Atemantrieb des Patienten getriggert wird, hinbekommen. Das ist relativ schwierig, weil dazu das Gerät spüren muß ob der Patient atmen will und dann entsprechend Luft pusten.

Derzeit sind wir auch noch auf der Suche nach Medizinern oder Menschen die sich mit Beatmungstechnik auskennen.

Mehr Informationen und aktuelle Entwicklung unter:

Wie kann ich mich melden wenn ich helfen will?

Du kannst dich auf unsrem Github und Devpost anmelden. Oder per Email: DIYBeatmungsgeraet@gmail.com oder twitter https://twitter.com/beatmungsgeraet mit uns Kontakt aufnehmen. Unter http://diy-beatmungsgerät.de/ entseht in Kürze auch eine Webpräsens.

Update: 26.3. 10:15: Unterschiedliche Projekten wurden von Robert Lee Read untersucht und gescort. Unseres scheint sehr weit oben zu stehen.