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Monitoring a plant

I’m on an electrical construction. Since I have not done anything for a long time and I’m not as experienced with such things, this is actually a simple matter. This is a weatherstation based on the DHT11 sensor, FC-28 for soil humidity measurement and a light dependent resistor. Everything is cabled to the ATmega8 microcontroller.

The ATmega8 is the heart and processes all the software instructions. Especially the communication with the DHT11 module which is a 1-wire two way serial line bus.

However, I’m not a fan of using a software library which is ready for deployment. So I read the datasheets and wrote the piece of software for the synchronization process by myself.

Nice thing, but I do not using any software library in general. Even not for the voltage dividers which go to the analog digital converters. As usual you can find all the details and construction orders on my Github page.

Not to say. The whole project is free and open source and hopefully well documented. But there are so many similar projects on the internet.

Fuchsberg

Hier möchte ich meinen Weg zur Arbeit diskutieren. Der Weg lässt sich in zwei Teile gliedern. Der erste Teil mit dem Fahrrad der zweite Zeit mit einem Bus. Interessant ist hier der erste Teil—der mit dem Fahrrad.

Dieser beinhaltet eine Bergfahrt. Die Frage ist nun: Welche potentielle Energie bei der Auffahrt gewonnen wird bzw. wie viele Kalorien dabei umgewandelt werden.

Da der Rückweg bergab führt, wird die gewonnene Energie wieder abgegeben. Oder auch: $ \oint F\cdot ds = 0$. Das Kraftfeld ist konservativ!

Kräfte die durch Reibung entstehen (etwa Luftwiderstand), werden ignoriert. Da mir die Höhe des Berges nicht bekannt ist, ist eine Messreihe unumgänglich.

Gemessen wird die Steigung $\varphi_{j\in\mathbb{N}}$—während des 700m langen Anstiegs an vier verschiedenen Punkten—mittels eines Pendels.

Diese 4 diskreten Punkte werden mit einem Lagrange-Polynom 3-grades verbunden und bilden eine kontinuierliche Kurve $C:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb{R}^2 $ im Raum.

Das Kraftfeld ist konstant $F = (0, m\cdot g)$. Es ergibt sich:

\begin{equation}W_{2,1} = \int_{C}F\cdot\,ds\end{equation}

Die Steigung $\varphi(t)$ wird nach Messung durch folgendes Polynom angenommen:

\begin{equation}\varphi(t) = \frac{t^3}{26250000}-\frac{3\cdot t^2}{25000}+\frac{433\cdot t}{5250}\end{equation}

Für die weitere Rechnung müssen die Winkel vom Gradmaß ins Bogenmaß umgerechnet werden. Es ist: $ \varphi'(x) = \frac{\pi}{180}\cdot\varphi(x). $

Kein Höhenprofil sondern ein Steigung-Weg Diagramm.

Die Strecke t wird in einen x- und y-Teil zerlegt. Entscheidend ist hier, dass die Gravitationskraft nur auf die y-Komponente wirkt.

Die Kurve ist mit $0 \le t\le 700$:

\begin{equation}\binom{x}{y} = \binom{t\cdot\cos(\varphi'(t))}{t\cdot\sin(\varphi'(t))} = c(t)\end{equation}

Insgesamt ergibt sich folgendes Kurvenintegral zweiter Art:

\begin{equation}W_{2,1} = \int_C F\cdot\dot c(t)\,dt = \int_0^{700}\binom{0}{m\cdot g}\cdot\binom{\cos(\varphi'(t)) - t\cdot\sin(\varphi'(t))}{\sin(\varphi'(t)) + t\cdot\cos(\varphi'(t))\cdot\dot\varphi'(t)}\,dt\end{equation}
\begin{equation}W_{2,1} = m\cdot g\left[\int_0^{700}\sin(\varphi'(t))\,dt +\int_0^{700}t\cdot\cos()\cdot\dot\varphi'(t)\,dt\right]\end{equation}

Damit ergibt sich als Lösung $W_{2,1}\approx 100kJ$ und ($100kJ\approx 24kcal$). Jetzt ist noch die Höhendifferenz des Berges zu bestimmen. Hier wird der Ansatz eines wegunabhängigen Feldes genommen:

\begin{equation}W_{2,1} = W_2 - W_1 = m\cdot g\cdot\Delta h\quad\Leftrightarrow\quad\frac{W_2 - W_1}{m\cdot g} = \Delta h\end{equation}

Ergebnis: Δh = 146m.

\begin{equation}\hbox{Konstanten:}\quad g = 9.81\frac{m}{s^2},\quad m = 70kg\end{equation}

Sudoku patterns #05

Aufgabe: Fülle die 1. Zeile vollständing aus.

Nun, in der ersten Zeile stehen schon sehr viele Zahlen. Es fehlen nur noch die eins, 5 und 6. Die Frage ist nur nach der Reihenfolge.

Die 6 fehlt in der 1. Zeile und 3. Spalte, darf in diesem Block aber nur 1-mal stehen. Es gibt nur eine Position, die alle drei Kriterien erfüllt, Position (3,1).

Jetzt betrachten wir den untersten Block. Wir wissen jetzt, dass die 6 in der mittleren Spalte steht (2. Spalte). Zugleich bleibt diese Spalte auch für die 2. Also stehen die 3 und 5 in erster Spalte.

Resultierend steht die 5 im oberen, linken Block auf Position (2,1). Und die 1, trivialer Weise, auf Position (1,1).

Dies ist ein Beispiel aus der Serie Sudoku patterns.