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Das GBoard Pro - Das ideale Microcontrollerboard für die Entwicklung einer Stockwaage

Seit ziemlich genau zwei Jahren verwende ich das GBoard Pro von Itead Studio für die Entwicklung einer online Stockwaage. Während dieser Zeit hatte ich immer 2 - 3 online Bienenwaagen im praktischen Einsatz. Im folgenden möchte ich kurz meine Erfahrungen und Erkenntinisse mit dem GBoard Pro zusammnenfassen.

Das GBoard Pro ist mit einem ATMega2560 Chip und dem SIM900 GSM/GPRS Modul ausgestattet und verfügt über einen XBee-Sockel, ein ITDB02 parallel LCD Modul Interface, ein Micro SD-Karten Slot und noch weitere Schnittstellen. Durch die Vielzahl von Schnittstellen ist es möglich beinahe jede erdenkliche Funktion für eine GSM - Bienenwaage zu testen.

Das GBoard Pro ist ideal für die Entwicklung einer Bienenwaage

Der ATMega2560 Chip wird auch auf dem Arduino Mega Board eingesetzt und kann daher direkt über die Arduino Entwicklungsumgebung programmiert werden. Achtung: Derzeit funktioniert nur die Arduino IDE 1.0.6. Für die Programmirung ist ein USB nach Serial Converter, das Foca 2.0 Board notwendig. Eine OTA (Over the Air) Programmierung ist leider nicht möglich.

Das SIM900 GSM/GPRS Modul wird in vielen Arduino oder Rasperry Pi Projekten eingesetzt und verfügt über eine sehr gute Sende- und Empfangsleistung.  Dadurch sind auch eine Vielzahl von Bibliotheken für die Programmierung vorhanden. Für die gute Sende- und Empfangsleistung des SIM900 Modul ist aber auch eine hohe Energieversorgung notwendig. 

Die Energieversorgung des Gboard Pro ist sicherlich eine Schwachstelle des Boards. Das Board verfügt über keinen integrierten Laderegler und muss mit mindestens 7V versorgt werden. Es können daher keine üblichen LiPo Akkus mit 3.7V eingesetzt werden. Die ideale Lösung ist sicherlich der 12V Li-Ion Akku  mit 6800 mAh . Dieser kann bei stündlicher Übertragung der Messdaten die Stockwaage für ca. 7 Tage mit Strom versorgen und kann direkt mit einer 12V Solarzelle geladen werden. Für diese Ladekapazität sind allerdings 7 Tage nicht sehr viel, was damit zusammenhängt, dass das GBoard Pro nicht über einen Sleep Mode verfügt und die Stromaufnahme bei Standby-Betrieb bei ca. 70 mA liegt.

Einige Bienenzüchter haben auch schon den Wünsch geäußert, dass sie die aktuellen Messdaten auch gerne direkt an der Stockwaage ablesen möchten. Das GBoard Pro ermöglicht über eine parallele Schnittstelle den Anschluss eines LCD Displays. Erste Versuche damit haben auch schnell zu einem Ergebnis geführt. Der entsprechende Einbau in ein wasserfestes Gehäuse gestaltete sich allerdings wesentlich schwieriger, weshalb ich den Einbau eines LCD Displays in die Bienenwaage dann vorerst verworfen habe.

Viele interessante Möglichkeiten ergeben sich auch durch den XBee-Sockel. XBee´s sind kleine RF-Module in verschiedenen Ausführungen und Reichweiten. Dadurch können problemlos weitere Sensoren (Regenmenge, Windgeschwindigkeit- und richtung, Bodenfeuchtigkeit, Schneehöhe,...) kabellos angeschlossen werden.

Weitere Sensoren können aber auch direkt via Kabel an die verschiedenen GPIO´s und den weiteren Schnittestellen (eine weitere Serielle Schnittstelle, I2C Schnittstelle) angeschlossen werden.

Last but not least ist auch ein Slot für eine Mikro SD-Karte onboard. Dadurch können alle Messdaten auch auf einer SD-Karte gespeichert werden.

Das GBoard Pro von Itead Studio bietet damit praktisch alle Möglichkeiten die man sich für eine online Bienenstockwaage ausdenken kann. Für den praktischen Einsatz gibt es aber in Bezug auf den Energieverbrauch und das Energiemanagement sicherlich bessere Alternativen.  

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Admin 4Bees Vor 1 Jahr
Hallo Dieter, sehr cooles Projekt! Einen Hinweis hätte ich zum LCD-Display. Ein Imkerkollege von mir hat nach deinen Angaben das H-Gestell nachgebaut und dann ein IP67-Gehäuse mit transparentem Deckel genommen. Bei ebay unter "clear top" zu finden. Dann kann man schon das LCD unter dem Deckel befestigen. Nun braucht es nur noch einen Taster um das backlight bzw. das ganze LCD mit Strom zu versorgen. Vielleicht magst du auch mal bei "uns" vorbeischauen: https://hiveeyes.org/ und https://community.hiveeyes.org/ WLAN-Waagen haben wir mit dem ESP8266 gebaut, das GBoard habe ich auch in einer Schublade (!) wie du schreibst ist die Stromversorgung schrott! Ich verwende den Seeeduino Stalker mit einem GPRSBee, ein 1200 mAh Lipo reicht bei 20minütigem update da 30 Tage, habe aber auch eine 0,5 W-Solarzelle dran, da ist dann Energie gar kein Problem mehr. Fotos gibt es hier: https://community.hiveeyes.org/t/open-hive-bee-monitoring-system-hardware-overview-gsm-node/279
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