UNO Data Logger kompatibilno z Arduino

Arduino UNO Data Logger

Ta razširitveni ščit na Arduino UNO doda zmogljivost beleženja podatkov z natančnimi časovnimi žigi: vsebuje uro realnega časa DS1307 (I2C) in režo za microSD kartico (SPI, FAT16/FAT32, do 32 GB). Senzorske meritve se shranjujejo neposredno na SD kartico, brez potrebe po stalnem računalniku.

Ščit se vtakne neposredno na pine Arduino UNO (ali Mega2560 / Leonardo) in takoj dostopa do obstoječega ekosistema knjižnic – SD, RTClib in Wire. Preostali digitalni in analogni pini ostanejo prosti za priključitev senzorjev.

Ključne lastnosti

• DS1307 RTC z baterijo – ura realnega časa se napaja iz CR1220 baterije in hrani čas tudi med izklopi napajanja Arduino plošče
• MicroSD reža – podpira kartice FAT16/FAT32 do 32 GB; podatki se zapisujejo kot navadne CSV datoteke, berljive na vsakem računalniku
• Komunikacija SPI + I2C – SD kartica uporablja SPI (pini 10–13), RTC pa I2C (A4/A5); oba vmesnika delujeta sočasno
• Napajanje 5 V – ščit se napaja iz Arduino plošče, brez zunanjega napajalnika
• Prostor za lastne komponente – na ščitu je prototipno področje za spajkanje dodatnih senzorjev ali vezij
• Kompaktna oblika – standardna Arduino ščit oblika, primerna za namestitev v ohišja

Kaj potrebujem za začetek?

• Arduino UNO (ali kompatibilna plošča) – osnova za vse eksperimente
• USB kabel tipa B – za programiranje Arduino plošče
• Arduino IDE – brezplačno na arduino.cc, za pisanje in nalaganje programov
• MicroSD kartica – FAT32 formatirana, priporočena kapaciteta 4–16 GB (kartica ni priložena)
• CR1220 baterija – za ohranitev časa na DS1307 med izklopi (baterija ni priložena)
• Senzor – npr. DHT22 za temperaturo/vlago ali analogni napetostni delilnik za beleženje napetosti
• Knjižnici SD in RTClib – namestitev prek Arduino Library Manager
• Breadboard + jumper kabli – za prve poskuse brez spajkanja

Moj prvi projekt – 3 koraki

1. Vtakni data logger ščit na pine Arduino UNO, vstavi FAT32 formatirano microSD kartico in v ležišče namesti CR1220 baterijo.
2. V Arduino IDE odpri Library Manager in namesti knjižnici SD (vgrajena) ter RTClib by Adafruit. Nastavi ploščo na „Arduino UNO“ in pravilna vrata (COM/port).
3. Odpri primer File > Examples > RTClib > ds1307, nastavi trenutni čas in naloži kodo. Na SD kartici se ustvari datoteka datalog.csv z vrsticami v obliki timestamp, vrednost.

Primeri uporabe

• Beleženje temperature in vlage (DHT22 + DS1307, CSV izvoz za analizo v Excelu)
• Nadzor napetosti baterije (analogni pin + napetostni delilnik, vzorčenje vsako minuto)
• Merjenje osvetljenosti (LDR senzor, dnevni profil svetlobe shranjen na SD)
• Weatherstation za šole (BMP280 + DHT22, podatkovna zbirka za večtedenske meritve)
• Dnevnik porabe energije (senzor toka ACS712, samodejno beleženje z UTC žigi)
• Nadzor rastlinjaka (soil moisture senzor + DS18B20, pogojno krmiljenje releja glede na vrednosti)

Tehnični pregled

Tehnične specifikacije

Primerjava: Arduino UNO Data Logger vs Adafruit Featherwing RTC+SD vs SparkFun OpenLog

Inženirski PRO nasvet

DS1307 ne kompenzira temperature – pri dolgotrajnih meritvah (tedni, meseci) se ura lahko zamakne za do 2 sekundi na dan. Za natančnejše žige v zahtevnih projektih zamenjaj DS1307 z DS3231, ki ima vgrajen temperaturno kompenziran oscilator (TCXO) in dosega natančnost ±2 ppm.

Kompatibilnost

Ščit deluje z Arduino IDE 1.8.x in 2.x. Potrebni knjižnici: SD (vgrajena v Arduino IDE) in RTClib by Adafruit (namesti prek Library Manager). Podprti operacijski sistemi: Windows, macOS, Linux. Ščit je zasnovan za 5 V logiko – ni kompatibilen z 3,3 V ploščami (Arduino Zero, ESP32) brez prilagoditve napetostnih nivojev.

Dokumentacija

• DS1307 datasheet – Maxim Integrated
• RTClib knjižnica – Adafruit GitHub
• Arduino SD knjižnica – uradna dokumentacija