Arduino - Messwagen "kompakt" - Neue Fotos vom fertigen Wagen!

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Arduino - Messwagen "kompakt" - Neue Fotos vom fertigen Wagen!

#1

Beitrag von Bubikopf » Do 6. Sep 2018, 17:16

Hallo zusammen,
heute habe ich meinen Messwagen fertig gestellt. Ich war lange auf der Suche nach einem (für mich) optimalen Programm für den Arduino.

Der Messwagen zeichnet auf:
- zurückgelegte Strecke in m
- aktuelle Geschwindigkeit in km/h
- maximale Geschwindigkeit
- Fahrzeit

Bild

Bild

Bild



Hier nach dem Testlauf auf meiner kleinen Anlage:

Bild

vG Uwe
Zuletzt geändert von Bubikopf am Do 4. Okt 2018, 18:15, insgesamt 1-mal geändert.
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Re: Arduino - Messwagen "kompakt"

#2

Beitrag von RedTrain » Fr 7. Sep 2018, 11:41

Hallo Uwe

Interessanter und pragmatischer Ansatz, sieht sehr gut aus! :gfm:
Ich würde den Messwagen eventuell gerne in H0m/Bemo nachbauen.

- Was verwendest Du für ein Display?
- Teilst Du den Arduino Sketch mit uns?

Vielen Dank!
Beste Grüsse, Carlo

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Re: Arduino - Messwagen "kompakt"

#3

Beitrag von ortwing » Fr 7. Sep 2018, 12:56

Hallo Uwe
tolles teil :D :D :D
Ich habe auch an den Sketch Interessen-
kannst du den mal :?: einstellen :?:

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Bubikopf
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Re: Arduino - Messwagen "kompakt"

#4

Beitrag von Bubikopf » Fr 7. Sep 2018, 15:38

Hallo zusammen,
anbei der Sketch. Ihr müsst jedoch für andere Maßstäbe/ Raddurchmesser die Konstanten in der Berechnung anpassen. Für H0 (1:87) und Raddurchmesser von 10.38mm gelten:

weg=dispCnt*0.00283705*1000;
v=rpm*0.1702228;
vmax=maxrpm*0.1702228;

Bauteile:
- Arduino Nano Clone
- HallSensor A3144
- White 0.96" I2C IIC Serial 128X64 128*64 OLED LCD LED Display Module for Arduino

Zur Spannungsversorgung über die Gleis-Digitalspannung kommt dann noch das hier zum Einsatz (nach einem Test natürlich):
- Mini-DC-DC-Step-down-Spannungsregler-MP1584EN-Buck-Power-Module-Output-0-8-20V

Zur Zeit misst der Wagen nur bis 9999 m, danach spielt die Anzeige "verrückt". Ich hatte vorher in "km" ausgegeben, aber ich habe es nicht hinbekommen, mit einer oder zwei Nachkommastellen anzuzeigen. Deshalb steht oben im Auszug des Sketches auch der Multiplikator "*1000" noch drin. Vielleicht kann das ja jemand verbessern ;-)

Ansonsten dürft ihr den Sketch gerne verwenden und optimieren :-) Dann aber bitte hier auch kommentieren und den Sketch posten.

Die Quelle von meinem Sketch ist ein Video auf youtube zur Drehzahlmessung eines Fidgetspinners. Autor und Link sind im Sketch enthalten.

Viel Spaß beim Nachbau und "Messen" der Anlage
Uwe
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trashmaster
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Re: Arduino - Messwagen "kompakt"

#5

Beitrag von trashmaster » Fr 7. Sep 2018, 23:20

Das ist mal wirklich eine einfache wie geniale Lösung! Will mir schon lange einen Messwagen auf Basis eines Atmels aufbauen, aber da schmeiß ich doch glatt das bisherige Projekt übern Haufen.
Grüße Georg


gerald_b
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Re: Arduino - Messwagen "kompakt"

#6

Beitrag von gerald_b » So 23. Sep 2018, 13:26

Hallo,

finde den Bauvorschlag sehr gut und habe mich mal damit befaßt. Leider zeigte mein Display nach dem Start nur sonderbare Zeichen statt eines Textes.

Also herantasten und der Ursache auf den Grund gehen bis ein erwarteter Text angezeigt wird:
  • Für das monochrome Display die Adafruit_SSD1306-Bibliothek eingebunden. Diese ist jedoch standardmäßig auf 128x32 Pixel eingestellt, kann in der Headerdatei angepaßt werden.
    :idea: Bibliothek kopieren und unter anderem Namen (bspw. Adafruit_SSD1306_128x64) einbinden, dann hat man beide Varianten verfügbar.
  • je nach Display ist die I2C-Adresse 0x3D (Standard für 128x64) oder 0x3C (für 128x64 mit geerdetem SA0), siehe auch Adafruit_SSD1306.h. Die Adresse kann mit einem I2CScanner am Arduino herausgefunden werden - oder einfach ausprobieren, das Display bleibt ansonsten dunkel.
  • Im Standard zeigt mein Display 8 Zeilen a 16 Zeichen an, die Schrift ist klar aber sehr klein. Über einen ganzzahligen Faktor (z.B. 2) läßt sich die Schriftgröße anpasssen, damit reduzieren sich jedoch die Anzahl der Zeilen sowie Zeichen je Zeile -> kaum Text anzeigbar
    :arrow: eine "schmale" Schriftart suchen und einbinden (eine mit Adafruit kompatible Datei kann unter https://blog.squix.org/2016/10/font-cre ... fonts.html generiert werden)
  • Mit der neuen Schriftart waren die Zeilen "nach oben" verschoben, eine entsprechende Anmerkung findet sich in der adafruit-gfx-graphics-library. Kann mit einem "setCursor(x,y)" behoben werden.
Soweit bekam ich dann zumindest mal Zeichen in gut lesbarer Größe, Positionierung und Anzahl/Zeile auf das Display.

Nun ans Eingemachte und die Meßwerte inklusive Einheiten anzeigen:
  • :arrow: die Deklaration der Variablen v, vmax und weg auf float umstellen (long bzw. int ergeben nur Ganzzahlen, mit den Berechnungen gehen damit die Nachkommastellen verloren)
  • Für eine einfachere/genauere Berechnung bzw. Anpassungsmöglichkeit auf andere Maßstäbe wurde eine Konstante vmodel eingeführt und mit 170.222799705 initialisiert. Das entspricht mit Raddurchmesser 10,38mm und Maßstab 1:87 den zurückgelegten Metern/Stunde bei 1U/min.
  • Anzeige von Ganzzahlen (Integer oder Long) in der print/println()-Funktion ist unproblematisch, bei Gleitkommazahlen erscheint ein "?" anstelle des Wertes
    :arrow: Wer sich damit befaßt findet heraus dass in Arduino die Ausgabe von Gleitkommazahlen a la "%f" nicht implementiert ist. Der Einfachheit halber kann man "String(wert, nachkommastellen)" verwenden.

Das Ergebnis (auch wenn das Display blau scheint, es ist gleichmäßig weiß):
Bild


Zur Anwendung kamen bei mir Für den Einbau am Wagen sind bestellt Zur Programmierung des Pro Mini benötigt man noch einen FTDI-Adapter (Achtung: oft Mini-USB-Anschluß), idealerweise ist die VCC zwischen 3.3 und 5V umschaltbar, der Arduino läßt sich einfach aufstecken, ca. 1,25 EUR https://www.aliexpress.com/item/High-Qu ... 75637.html

Bild


Wer direkt aus China beziehen will: bei Aliexpress registrieren, Artikel suchen und in den Warenkorb packen. Zahlung per Kreditkarte, Paypal (evtl. + Gebühr) oder einfach per Giropay. Stellenweise gelten Mindestestellwerte für die einzelnen Zahlungsarten, sieht man im Vorfeld leider nicht. Man sollte nur darauf achten pro Bestellung/Händler den Wert von ca. 20 EUR nicht zu überschreiten. Andernfalls fällt Einfuhrumsatzsteuer an und man muß die Sendung ggf. beim zuständigen Hauptzollamt abholen.
:idea: Bei Angabe des Wohnortes ein "DE-<PLZ> " voranstellen, bspw. "DE-55116 Mainz". Im Standard werden die Sendungen meist mit der PLZ nach dem Bundesland adressiert und schonmal durch Adreßermittlung verzögert. Mit dem genannten Präfix läßt sich das wunderbar vermeiden.

Mein Sketch inkl. Schriftart und angepaßter Adafruit_SSD1306_128x64.h-Datei. Die Schriftartendatei gehört ins Messwagen-Projektverzeichnis. Das Adafruit-zip einfach in die "libraries"-Verzeichnisstruktur der Arduino-Software entpacken, dann ist diese auch für andere Projekte verfügbar. Am einfachsten erklärt sich die Struktur, wenn man vorher über die Bibliotheksverwaltung "Adafruit SSD1306" einbindet, die Arduino-Verzeichnisstruktur im Windows-Explorer öffnet und zu "libraries" navigiert.
Messwagen_1.2.zip
Für den Speicherplatzbedarf die Arduino-Ausgabe beim Kompilieren:
Der Sketch verwendet 18492 Bytes (60%) des Programmspeicherplatzes. Das Maximum sind 30720 Bytes.
Globale Variablen verwenden 1637 Bytes (79%) des dynamischen Speichers, 411 Bytes für lokale Variablen verbleiben. Das Maximum sind 2048 Bytes.
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Grüße aus Rheinhessen

Gerald

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Re: Arduino - Messwagen "kompakt"

#7

Beitrag von Bubikopf » Mo 1. Okt 2018, 17:14

Hallo Gerald,
vielen Dank für Deine Mühe und die Verbesserung des Sketch. Funktioniert perfekt! Ich habe die Anzeige Weg mit 3 Nachkommastellen, und die Geschwindigkeitswerte nur mit einer NAchkommastelle ausgegeben. Passt besser auf meine kleine Anlage (1 Runde = ca. 880m).

Ich würde gerne noch die Schrift auf dem Display vergrößern - ich kann die Werte dann ohne Lesebrille ablesen ;-) Was muss ich da anpassen?
display.setFont(&Roboto_Condensed_14); //replace standard font
vG Uwe
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Re: Arduino - Messwagen "kompakt"

#8

Beitrag von gerald_b » Mo 1. Okt 2018, 22:06

Bubikopf hat geschrieben:
Mo 1. Okt 2018, 17:14
Ich würde gerne noch die Schrift auf dem Display vergrößern - ich kann die Werte dann ohne Lesebrille ablesen ;-) Was muss ich da anpassen?
Hallo Uwe,

habe etwas experimentiert und über die im ersten Posting verlinkte Seite eine 16pt-Schrift erstellt (16 Punkte x 4 Zeilen = 64 Punkte = Displayauflösung) und eingebunden. Im ersten Wurf mit println(...) wurde die Zeitanzeige unten abgeschnitten. Abhilfe besteht nun darin, für jede Zeile die Position neu zu setzen. Dafür habe ich einfach die Schriftgröße genommen, d.h. zwischen den einzelnen Zeilen ist nun kein Abstand zu sehen wenn bspw. ein y über einem T steht. Um es einfacher anpassen zu können sind der absolute Wert als auch die Schriftgröße in zwei Konstanten definiert.
Aufgrund der veränderten Schriftgröße verschwinden nun die Einheiten bei Wegstrecken >99.999 km bzw. bei Geschwindigkeiten > 99.9 km/h. Das kann man mit einer Anpassung der Nachkommastellen nochmals in den Griff bekommen.

Gruß
Gerald
Messwagen_1.3.zip
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Gerald

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Re: Arduino - Messwagen "kompakt"

#9

Beitrag von Bubikopf » Do 4. Okt 2018, 18:14

Hallo zusammen,
so, der Wagen ist fertig!

Als Spannungsversorgung dienen nun 3 x Knopfzellen CR2032. Den "Batteriehalter" habe ich mit Kupferfolie und einen Stück meiner alten EC-Bankkarte gefertigt. Die Knopfzellen klemmen kontaktsicher darunter ;-) Der kleine Schalter stammt aus einer alten LED-Gartenleuchte.
Zur Tarnung des Display ist der Wagen mit Ladegut Kohle bedeckt. Das Teil vor dem Display kann "herausgefriemelt" werden, um die Batterien zu wechseln. Nun fällt der Wagen im Zugverband (fast) nicht mehr auf.

Und Danke an Gerald, der Sketch ist perfekt!
:gfm:

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Re: Arduino - Messwagen "kompakt"

#10

Beitrag von gerald_b » Sa 6. Okt 2018, 12:25

Bubikopf hat geschrieben:
Do 4. Okt 2018, 18:14
Als Spannungsversorgung dienen nun 3 x Knopfzellen CR2032. Den "Batteriehalter" habe ich mit Kupferfolie und einen Stück meiner alten EC-Bankkarte gefertigt. Die Knopfzellen klemmen kontaktsicher darunter ;-) Der kleine Schalter stammt aus einer alten LED-Gartenleuchte.
Bild
Hallo Uwe,

hast Du den ursprünglichen Gedanken mittels Step-Down-Spannungsregler wieder verworfen oder kam das gewünschte Ergebnis nicht zustande?
Sind die 3 Knopfzellen mit insgesamt 9V das Resultat weiterer Versuche oder einfach nur das Ergebnis in Anlehnung er ersten 9V-Block-Umsetzung?

Bei der Sketcherstellung habe ich einen 5V Arduino genutzt und das Display mit 3,3V aus dem Programmieradapter versorgt. Man kann hier sicherlich auch einen 3,3V Arduino hernehmen, dann funktioniert das ganze Gebilde ggf. mit nur einer Lithium-Knopfzelle. Bei 5V-Betrieb dürften 2 Zellen (2x 3V=6V) theoretisch ausreichend sein.

Für die Batterien bietet sich die Verwendung eines oder mehrerer Halter an, die Anordnung der Anschlüsse variiert. Für 2 Knopfzellen gibt es sogar welche mit integriertem Schalter (Achtung: Rund ca. 33mm Durchmesser, bei länglichen mit Schalter an der Stirnseite).

ohne Schalter halbrund (5 Stück ca 0,45 EUR)
https://www.aliexpress.com/item/5-Pcs-H ... 99942.html
Bild

ohne Schalter rund (10 Stück ca. 0,41 EUR)
https://www.aliexpress.com/item/10PCS-C ... 15385.html
Bild

mit Schalter rund (Stück ab 0,54 EUR)
https://www.aliexpress.com/item/2-x-CR2 ... 22088.html
Bild

mit Schalter länglich (1Stück ca. 0.58 EUR, 5 Stück 1 EUR):
https://www.aliexpress.com/item/Plastic ... 10746.html
https://www.aliexpress.com/item/HL-2017 ... 56330.html
Bild
Grüße aus Rheinhessen

Gerald

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Re: Arduino - Messwagen "kompakt" - Neue Fotos vom fertigen Wagen!

#11

Beitrag von Bubikopf » Sa 6. Okt 2018, 12:45

Ja, die spannungsversorgung vom Gleis war mir zu aufwändig und nicht stabil genug. Deshalb die Lösung mit den knopfzellen. Und mein batteriehalter aus Recycling Material funzt perfekt ;-)

Gr. Uwe
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Re: Arduino - Messwagen "kompakt" - Neue Fotos vom fertigen Wagen!

#12

Beitrag von behbeh » Fr 9. Nov 2018, 16:32

Hallo,
tolles Projekt. Hab da noch eine Idee, Man kann doch die Daten auch mit diesen preiswerten RFM70 Modulen zu einem Empfänger senden, dann hätte man das Display( Wie auch immer das aussieht) getrennt und könnte man es neben seinerr Zentrale plazieren, Vorteil: man hat ständige Kontrolle über die Daten , auch aus dem Tunnel. Dann müsste man noch einen Winkelmesser (Accelometerchip) einbauen, das dann in Prozent umrechen,für Steigungen usw.
Gruß
Bernd

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Re: Arduino - Messwagen "kompakt" - Neue Fotos vom fertigen Wagen!

#13

Beitrag von Bubikopf » Fr 9. Nov 2018, 16:44

behbeh hat geschrieben:
Fr 9. Nov 2018, 16:32
Hallo,
tolles Projekt. Hab da noch eine Idee, Man kann doch die Daten auch mit diesen preiswerten RFM70 Modulen zu einem Empfänger senden, dann hätte man das Display( Wie auch immer das aussieht) getrennt und könnte man es neben seinerr Zentrale plazieren, Vorteil: man hat ständige Kontrolle über die Daten , auch aus dem Tunnel. Dann müsste man noch einen Winkelmesser (Accelometerchip) einbauen, das dann in Prozent umrechen,für Steigungen usw.
Gruß
Bernd
Hallo Bernd,
diese bzw. eine ähnliche Idee/ Vision hatte ich auch. Eigentlich ist der aktuelle Messwagen ein Prototyp, um die grundsätzliche Funktion der Geschwindigkeitsmessung etc. zu evaluieren. Danach wollte ich ein NodeMCU-Board (ein Arduino mit WLAN) verwenden und die Messwerte ins Heimnetzwerk übertragen. Dann kann man entweder ein Tablet oder Smartphone oder den Modellbahn-PC zur Anzeige verwenden.
Aber für dieses Projekt reichen meine Arduino-Kenntnisse (bisher) nicht aus. Aber vielleicht findet sich ja hier ein Experte, der mein Projekt weiterentwickeln könnte/ will.

vG Uwe
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Re: Arduino - Messwagen "kompakt" - Neue Fotos vom fertigen Wagen!

#14

Beitrag von behbeh » Sa 10. Nov 2018, 16:17

[quote=Bubikopf post_id=1893253 time=1541778284 user_id=17]
[quote=behbeh post_id=1893248 time=1541777552 user_id=4562]
Hallo,
tolles Projekt. Hab da noch eine Idee, Man kann doch die Daten auch mit diesen preiswerten RFM70 Modulen zu einem Empfänger senden, dann hätte man das Display( Wie auch immer das aussieht) getrennt und könnte man es neben seinerr Zentrale plazieren, Vorteil: man hat ständige Kontrolle über die Daten , auch aus dem Tunnel. Dann müsste man noch einen Winkelmesser (Accelometerchip) einbauen, das dann in Prozent umrechen,für Steigungen usw.
Gruß
Bernd
[/quote]

Hallo Bernd,
diese bzw. eine ähnliche Idee/ Vision hatte ich auch. Eigentlich ist der aktuelle Messwagen ein Prototyp, um die grundsätzliche Funktion der Geschwindigkeitsmessung etc. zu evaluieren. Danach wollte ich ein NodeMCU-Board (ein Arduino mit WLAN) verwenden und die Messwerte ins Heimnetzwerk übertragen. Dann kann man entweder ein Tablet oder Smartphone oder den Modellbahn-PC zur Anzeige verwenden.
Aber für dieses Projekt reichen meine Arduino-Kenntnisse (bisher) nicht aus. [b]Aber vielleicht findet sich ja hier ein Experte, der mein Projekt weiterentwickeln könnte/ will.[/b]
Hallo Uwe,
ja das ist genau auch mein Problem, mit dem NodeMcu läuft meine OpenSense Wetterstation, aber das "die Internetanzeige nennt ich es mal" gibt es schon. Aber man muss dann praktisch eine Homepage auf dem NodeMcu laufen lassen und durch die interne IP Adresse auf rufen.
Vlt mach ich das mal zwischen den Feiertagen, wenn da Zeit ist, (wenn nicht die b. Verwandtschaft kommt oder auch Freunde). Da hab ich eigendlich immer die besten Idee gehabt beim programmieren, aber man wird ja älter.
Aber wir können ja mal in Verbindung bleiben wenn Du möchtest. NodeMcu hab ich noch da...!!
LG Bernd

vG Uwe
[/quote]

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Re: Arduino - Messwagen "kompakt" - Neue Fotos vom fertigen Wagen!

#15

Beitrag von Bubikopf » Sa 10. Nov 2018, 16:54

??????????
„Es ist nicht der Unternehmer, der die Löhne zahlt — er übergibt nur das Geld. Es ist das Produkt, das die Löhne zahlt.“
Henry Ford, ein außergewöhnlicher Manager, Geschäftsmann und Erfinder, 1863 - 1947

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Re: Arduino - Messwagen "kompakt" - Neue Fotos vom fertigen Wagen!

#16

Beitrag von behbeh » Sa 10. Nov 2018, 17:13

Hallo Uwe,
habe da eine Seite zum lernen mit NodeMcu gefunden.
"https://www.mikrocontroller-elektronik. ... duino-ide/"
Mal schauen ob es uns weiter hilft.
Gruß Bernd


Erich Müller
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Re: Arduino - Messwagen "kompakt" - Neue Fotos vom fertigen Wagen!

#17

Beitrag von Erich Müller » So 11. Nov 2018, 01:49

Bubikopf hat geschrieben:
Sa 10. Nov 2018, 16:54
??????????
Da hat Bernd Codesalat gemacht und dann auch noch den BB-Code ausgeschaltet. Es müsste so sein (aber ich setze einen Zitatcode drumherum, schließlich ist es nicht mein Text) :
behbeh hat geschrieben:
Sa 10. Nov 2018, 16:17
Bubikopf hat geschrieben:
Fr 9. Nov 2018, 16:44
behbeh hat geschrieben:
Fr 9. Nov 2018, 16:32
Hallo,
tolles Projekt. Hab da noch eine Idee, Man kann doch die Daten auch mit diesen preiswerten RFM70 Modulen zu einem Empfänger senden, dann hätte man das Display( Wie auch immer das aussieht) getrennt und könnte man es neben seinerr Zentrale plazieren, Vorteil: man hat ständige Kontrolle über die Daten , auch aus dem Tunnel. Dann müsste man noch einen Winkelmesser (Accelometerchip) einbauen, das dann in Prozent umrechen,für Steigungen usw.
Gruß
Bernd
Hallo Bernd,
diese bzw. eine ähnliche Idee/ Vision hatte ich auch. Eigentlich ist der aktuelle Messwagen ein Prototyp, um die grundsätzliche Funktion der Geschwindigkeitsmessung etc. zu evaluieren. Danach wollte ich ein NodeMCU-Board (ein Arduino mit WLAN) verwenden und die Messwerte ins Heimnetzwerk übertragen. Dann kann man entweder ein Tablet oder Smartphone oder den Modellbahn-PC zur Anzeige verwenden.
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Hallo Uwe,
ja das ist genau auch mein Problem, mit dem NodeMcu läuft meine OpenSense Wetterstation, aber das "die Internetanzeige nennt ich es mal" gibt es schon. Aber man muss dann praktisch eine Homepage auf dem NodeMcu laufen lassen und durch die interne IP Adresse auf rufen.
Vlt mach ich das mal zwischen den Feiertagen, wenn da Zeit ist, (wenn nicht die b. Verwandtschaft kommt oder auch Freunde). Da hab ich eigendlich immer die besten Idee gehabt beim programmieren, aber man wird ja älter.
Aber wir können ja mal in Verbindung bleiben wenn Du möchtest. NodeMcu hab ich noch da...!!
LG Bernd
Freundliche Grüße
Erich

„Es hat nie einen Mann gegeben, der für die Behandlung von Einzelheiten so begabt gewesen wäre. Wenn er sich mit den kleinsten Dingen abgab, so tat er das in der Überzeugung, daß ihre Vielheit die großen zuwege bringt.“
Friedrich II. über Fr. Wilhelm I.

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