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Aus Raspberry Pi Geek 06/2018

Messmodul für Strom und Spannung mit dem Pi Zero (Seite 3)

Listing 3

 

$ vameter.py -h
$ vameter.py meinpi.rrd
$ vameter.py -g IUP meinpi.rrd
$ vameter.py -p meinpi.rrd
$ vameter.py -S meinpi.rrd

Die Zeilen 2 und 3 des Listings muss man nicht hintereinander ausführen; es genügt Zeile 3 mit der zusätzlichen Option -r (bei der zweiten Zeile optional). Die vierte Zeile gibt die gespeicherten Daten in Textform aus, die letzte liefert eine Zusammenfassung der Ergebnisse.

Die Messung auf der Kommandozeile zu starten und zu stoppen gestaltet sich nicht sehr anwenderfreundlich, denn dafür müssen Sie sich jedes Mal per SSH auf dem Rechner anmelden. Einfacher geht es per Taster oder Webinterface.

Alternativen

Für die einfache Bedienung des Messmoduls verwenden wir einen Taster. Ein kleines Programm überwacht dabei den Pin GPIO23 und startet dann das oben beschriebene Messprogramm. Da die Details dazu den Umfang des Artikels sprengen würden, sei hier auf das Github-Projekt des Autors verwiesen, das sich softwareseitig um die Details kümmert.

Die per Taster gestarteten Messungen generieren einen Dateinamen aus dem Zeitstempel und legen die Daten im Verzeichnis /var/lib/vameter/data/ ab. Hier kommt dann das Webinterface für die Visualisierung und das Herunterladen der Werte ins Spiel.

Das Installationsprogramm richtet auf dem Mess-Pi einen kleinen Webserver ein, der auf Port 8026 lauscht. Rufen Sie die Homepage über einen beliebigen Webbrowser auf, sehen Sie die vorhandenen Messungen im erwähnten Verzeichnis (Abbildung 10). Die zweigeteilte Darstellung zeigt oben eine Liste der Messungen inklusive ein paar wichtiger Kennzahlen, unten verschiedene Reiter für Stromverbrauch, Spannung und Leistungsaufnahme.

Abbildung 10: Das Webinterface, unten die grafische Darstellung des Stromverbrauchs.

Abbildung 10: Das Webinterface, unten die grafische Darstellung des Stromverbrauchs.

Über den Startknopf im Webinterface stoßen Sie eine Messung an oder beenden sie wieder. Das gelingt sogar im Remote-Betrieb. Die Daten landen dabei wieder im selben Verzeichnis wie die per Taster gestarteten Messungen. Als weitere Möglichkeiten stehen das Löschen von Messungen (ohne Rückfrage) und das Herunterladen der Daten zur Auswahl. Wie oben beschrieben fallen die Rohdaten architekturabhängig aus, weswegen der Schalter Download eine XML-Datei erzeugt. Die müssen Sie dann lokal mit dem Befehl aus Listing 4 wieder ins RRD-Format umwandeln.

Listing 4

 

$ rrdtool restore meinpi.xml > meinpi.rrd

Fazit

Das RasPi-basierte Messmodul misst und visualisiert den Stromverbrauch über die Zeit und beantwortet so ein paar interessante Fragen – etwa wie lange es dauert, bis das System nach dem Boot zur Ruhe kommt, oder wie es auf Netzwerktransfers oder andere Belastungen reagiert. Besonders nützlich ist das beim Vergleich von verschiedenen Mini-Rechnern und beim Optimieren von Systemen für spezielle Einsatzzwecke (etwa einen Batteriebetrieb).

Die für das Projekt verwendete Software lässt sich mit wenigen Änderungen auch für andere Projekte einsetzen, die analoge Messdaten über längere Zeiträume erfassen. Der Aufwand steckt dabei weniger im Anpassen der Messungen als in der Darstellung: Sowohl die Ausgabe auf dem LC-Display als auch die grafische Darstellung sind auf den speziellen Einsatzzweck zugeschnitten. Mit ein wenig Python-Kenntnissen geht aber auch das flink von der Hand. 

Die Autoren

Bernhard Bablok arbeitet bei der Allianz Technology SE als SAP-HR-Entwickler. In seiner Freizeit beschäftigt er sich unter anderem mit Themen rund um Linux, Programmierung und Kleincomputer. Sie erreichen ihn unter mailto:[email protected]. Lothar Hiller, ein pensionierter Ingenieur für Nachrichtenbetriebsdienst, schaltet seinen Lötkolben fast nie ab. Der leidenschaftliche Elektronikbastler programmiert kleine Mikrocomputer wie PICs in Assembler.

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