Gadget Helios

Meetinstrument en Arduino-compatible-ontwikkelbord

Wie dit jaar de beurs Electronics & Automation bezoekt, kan in het bezit komen van de Helios, de gadget van dit jaar. In tegenstelling tot de voorgaande gadgets, gaat het deze keer om een serieus apparaat dat zeker niet in de la zal verdwijnen bij iemand die zich ook nog bezig houdt met elektronicaontwikkeling. De basis van de Helios is namelijk Arduino compatible en kan daarom ook gebruikt worden voor allerhande andere applicaties.

Een aantal jaren geleden benaderde Andries Lohmeijer van KITT Engineering tijdens een E&A Paul Petersen van FHI om aan te geven dat zijn bedrijf wel eens wilde nadenken over een Gadget. Naar aanleiding hiervan heeft hij in 2011 een voorstel gedaan met als uitgangspunten: Zeer Laag drempelig (inhaken op Arduino community), een meetinstrument dat iets te maken heeft met LED-verlichting, voorzien van wireless technologie voor communicatie met een APP en vooral ook bruikbaar na de beurs.
Tiuri de Jong, student Techniek en Kunst aan de Saxion in Enschede kreeg vervolgens de afstudeeropdracht om uitgaande van de door Andries gekozen componenten een prototype te maken. Daarna heeft KITT Engineer Ali van Gorkum het ontwerp verder uitgewerkt en de PCB ontworpen. Uiteindelijk is dit ontwerp uitgegroeid tot een project onder supervisie van Harm Wijsman van FHI waar ongeveer 45 bedrijven bij betrokken zijn en waarvan er tijdens de beurs ongeveer 2000 exemplaren geproduceerd worden om weg te geven aan bezoekers die bereid zijn om de nodige onderdelen voor het project bij elkaar te verzamelen.
Bij de Helios gaat het om een meetinstrument voor temperatuur en licht waarbij de meetwaarden via een LED-krant weergegeven worden. Ook zijn de meetresultaten via WiFi op een computer of smartphone af te lezen en te loggen. Daarnaast is de Helios een Arduino compatible Leonardo Opensource platform, dat in combinatie met de WiFi module, de ontwikkelaar/programmeur vele mogelijkheden biedt. Speciaal daarom is er voor de Helios een LinkedIn Group opgericht en is er een Wiki waarop alle nieuwtjes, beschikbare software en andere documenten geplaatst zullen gaan worden. Momenteel zijn studeren zelfs twee studenten van het Saxion binnen KITT af op dit project. Zo ontwikkelt Mitch Oonk (Elektrotechniek) de ondersteunende software library en voorbeeldprogramma’s en werkt Barry van Dam (Techniek en Kunst) aan de presentatie op de beurs zoals demo, APP en de support website.

Het begin
Om van LED-lampen een aantal belangrijke parameters te kunnen meten, is in eerste instantie een lichtsensor noodzakelijk. Na enig speurwerk vond Andries een sensor waarmee prima de kleurtemperatuur, de lichtingssterkte, de x-y-positie in een CIE kleurdiagram en de Colour Rendering Index gemeten kon worden. De sensor waar we het hier over hebben, is de TCS3414 waarvan in figuur 1 het blokschema te vinden is. De basis van de sensor is een array met 16 lichtgevoelige elementen. Vier hiervan zijn uitgerust met een groen filter, vier met een rood filter, vier met een blauw filter en vier zonder filter (figuur 2). Achter dit array zijn vier 16-bits ADC’s geplaatst waarin de lichtwaarde omgezet wordt in een digitale waarde die vervolgens via een I²C-poort uitgelezen kunnen worden. Hiervoor is er in het IC een achttal registers aanwezig waarin de 16-bits digitale waardes opgeslagen worden. Tevens zijn er een aantal registers waarmee het IC geconfigureerd kan worden.

Voor het complete artikel klik hier

Voor het complete schemapakket van de Helios klik hier

Voor meer informatie over KITT Engineering klik hier 

Voor de Helios-blog-pagina klik hier 

Voor de Linked In groep Gadget Electronics & Automation 2013 klik hier 

Voor het verkrijgen van een Helios tijdens uw bezoek aan de E&A klik hier