{"id":3318,"date":"2017-12-20T19:14:00","date_gmt":"2017-12-20T18:14:00","guid":{"rendered":"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/?p=3318"},"modified":"2018-09-14T15:15:31","modified_gmt":"2018-09-14T14:15:31","slug":"messdatenerfassung-mit-excel","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/2017\/12\/20\/messdatenerfassung-mit-excel\/","title":{"rendered":"Messdatenerfassung mit Excel"},"content":{"rendered":"<h4>Live messen &#8211; aber wie?<\/h4>\n<p>Bei Mess-Experimenten steht man ab und zu vor der Herausforderung, die Messwerte live auswerten zu k\u00f6nnen. Und wenn m\u00f6glich, m\u00f6chte man die Kurven dabei auch gerade entstehen sehen. Verst\u00e4ndlicherweise kann man nicht immer warten, bis die Werte nach Abschluss des Experimentes &#8211; das vielleicht sehr lange dauern kann &#8211; vorliegen und danach h\u00e4ndisch in Excel o.\u00e4. \u00fcbernommen werden k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Die Speicherung als CSV Datei w\u00e4re ja ganz einfach mit der Arduino IDE oder einem anderen Terminalprogramm zu bewerkstelligen (<a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=MSUHY18zIm8\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">How to log Arduino serial data to csv file<\/a>). Auch die grafische Anzeige mit dem Serial Plotter in der Arduino IDE ist h\u00fcbsch.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-3427 aligncenter\" src=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee4.png\" alt=\"\" width=\"374\" height=\"309\" srcset=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee4.png 1087w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee4-300x248.png 300w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee4-768x634.png 768w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee4-1024x846.png 1024w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee4-830x686.png 830w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee4-230x190.png 230w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee4-350x289.png 350w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee4-480x397.png 480w\" sizes=\"(max-width: 374px) 100vw, 374px\" \/><\/p>\n<p>Leider schliessen sich Serial Plotter und Serial Monitor aus, sodass man entweder die Grafik oder die Messwerte hat, aber nie beides live.<\/p>\n<p>Also: Ideen sind gefragt.<\/p>\n<h4><\/h4>\n<h4>Tipp: Daten live in Excel auswerten\u00a0 (Excel mit VBA Makro)<\/h4>\n<p>Messwerte von Sensoren k\u00f6nnen mit Excel direkt und automatisch erfasst werden. Alles was es braucht,\u00a0 ist ein Zwischenst\u00fcck (Raspberry Pi oder Arduino Mikrocontrollerboard o.\u00e4.) und eine Excel-Datei mit Makros. Ein solches System ist PLX-DAQ:<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=xzC4SDd6sJ0\">Arduino meet Excel ( PLX-DAQ )<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.instructables.com\/id\/Sending-data-from-Arduino-to-Excel-and-plotting-it\/\">http:\/\/www.instructables.com\/id\/Sending-data-from-Arduino-to-Excel-and-plotting-it\/<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/medium.com\/@islamnegm\/quick-start-to-simple-daq-system-using-plx-daq-excel-arduino-d2457773384b\">https:\/\/medium.com\/@islamnegm\/quick-start-to-simple-daq-system-using-plx-daq-excel-arduino-d2457773384b<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/hackaday.com\/2015\/09\/03\/sending-serial-data-from-excel\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/hackaday.com\/2015\/09\/03\/sending-serial-data-from-excel\/<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/forum.arduino.cc\/index.php?topic=437398.0\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/forum.arduino.cc\/index.php?topic=437398.0<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/forum.arduino.cc\/index.php?topic=437398.msg3251256#msg3251256\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/forum.arduino.cc\/index.php?topic=437398.msg3251256#msg3251256<\/a><\/li>\n<li>The Swiss Gui: via Keyboard\u00a0<a href=\"https:\/\/www.youtube.com\/watch?v=AgJegJ30Pj4\">#9 Arduino Data Logger with Direct Input to Excel.<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>Die Messwerte\u00a0werden vom Arduino via seriellen Port\/USB\u00a0\u00a0als Textzeilen an einen PC geschickt. Sie werden dabei mit Anweisungen zum Aufbau der Excel Tabelle erg\u00e4nzt:<img loading=\"lazy\" class=\" wp-image-3429 aligncenter\" src=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee5.png\" alt=\"\" width=\"412\" height=\"320\" srcset=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee5.png 747w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee5-300x233.png 300w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee5-230x179.png 230w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee5-350x272.png 350w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/12\/kaffee5-480x373.png 480w\" sizes=\"(max-width: 412px) 100vw, 412px\" \/><\/p>\n<p>Die Makros in der Excel Datei lesen die Daten vom COM-Port (resp. USB Schnittstelle) und f\u00fchren die Anweisungen aus. Beispielsweise kann man die Spalten\u00fcberschriften vorgeben und das Excel Blatt bei Messbeginn automatisch erstellen lassen. F\u00fcr weitere Details siehe\u00a0diese <a href=\"http:\/\/blog.wenzlaff.de\/?p=1254\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Anleitung<\/a> und diese\u00a0<a href=\"http:\/\/cactus.io\/hookups\/sensors\/temperature-humidity\/ds18b20\/hookup-arduino-to-ds18b20-temperature-sensor\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Anleitung<\/a>.<\/p>\n<p>Excel ist unglaublich m\u00e4chtig von Hause aus. Zum Beispiel kann man nach der Messung mit dem Solver-Modul Optimierungsaufgaben (Curve Fitting, Regressionsanalyse) angehen.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4>Beispiel: Das Kaffeetassen-Experiment<\/h4>\n<p>Die Abk\u00fchlung einer heissen Tasse Kaffe zu messen, ist ein beliebtes Experiment. Die Ausstattung:<\/p>\n<ul>\n<li>ein wasserdichter DS18B20 Temperatursensor, erh\u00e4ltlich f\u00fcr ca. 5 Dollar aus China (Alibaba)<\/li>\n<li>der elektrische Anschluss erfolgt mit dem &#8222;Dallas Onewire&#8220; Interface (1 Widerstand ist n\u00f6tig)<\/li>\n<li>ein Arduino Nano (auch andere Modelle gehen, solange ein USB Port vorhanden ist)<\/li>\n<li>Excel mit PLX-DAQ Makro<\/li>\n<li>Arduino IDE f\u00fcr die Programmierung<\/li>\n<\/ul>\n<p>Das Excel Blatt wurde automatisch beschriftet und ausgef\u00fcllt. Die Grafik kann man vorbereiten und wird ebenfalls live nachgezeichnet. Mit dieser Methode hat man die Messdaten schon im Excel w\u00e4hrend der Messung.<\/p>\n<p>Mein Experiment mit d\u00fcnnwandiger Blechdose und dickwandiger Kaffeetasse:<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-3351 aligncenter\" src=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee1.jpg\" alt=\"\" width=\"435\" height=\"548\" srcset=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee1.jpg 604w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee1-238x300.jpg 238w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee1-230x289.jpg 230w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee1-350x440.jpg 350w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee1-480x604.jpg 480w\" sizes=\"(max-width: 435px) 100vw, 435px\" \/><\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-3354 aligncenter\" src=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee3.jpg\" alt=\"\" width=\"798\" height=\"525\" srcset=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee3.jpg 1296w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee3-300x197.jpg 300w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee3-768x505.jpg 768w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee3-1024x673.jpg 1024w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee3-830x546.jpg 830w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee3-230x151.jpg 230w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee3-350x230.jpg 350w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee3-480x316.jpg 480w\" sizes=\"(max-width: 798px) 100vw, 798px\" \/><\/p>\n<p>hier das Resultat mit einer grossen, dickwandigen Kaffeetasse: 3000 Messwerte, ungef\u00e4hr einer pro Sekunde, werden mit Excel als Liniengrafik dargestellt. Man sieht schon optisch, dass man Anfang kein exponentieller Abfall vorliegt. Tendenziell wird die Endtemperatur hier zu niedrig gesch\u00e4tzt.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-3352 aligncenter\" src=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee2.png\" alt=\"\" width=\"855\" height=\"505\" srcset=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee2.png 1754w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee2-300x177.png 300w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee2-768x454.png 768w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee2-1024x605.png 1024w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee2-830x490.png 830w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee2-230x136.png 230w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee2-350x207.png 350w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/kaffee2-480x284.png 480w\" sizes=\"(max-width: 855px) 100vw, 855px\" \/><\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4>Alternative: Sensoren von Vernier mit propriet\u00e4rer Software<\/h4>\n<p>Vom Sensorhersteller Vernier gibt es auch eine frei nutzbare Erfassungssoftware (<a href=\"https:\/\/www.vernier.com\/products\/software\/logger-lite\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Loggerlite<\/a>).<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4>Alternative: via Tastaturpuffer<\/h4>\n<p>Man kann die Daten via Tastaturpuffer an ein beliebiges Programm weitergeben. Der am PC angeschlossene Mikrocontroller <a href=\"https:\/\/www.arduino.cc\/reference\/en\/language\/functions\/usb\/keyboard\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">gibt sich dabei als Tastatur aus<\/a>. Dazu braucht es einen Mikrocontroller mit USB Chip (was viele Arduinos nicht haben &#8211; USB-Seriell Adapter n\u00f6tig) und eine SW wie <a href=\"https:\/\/www.aggsoft.com\/serial-data-logger.htm\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">diese\u00a0<\/a>oder <a href=\"http:\/\/serielleschnittstelle.de\/index.php\/standard-software\/extract.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">jene<\/a>, welche den seriellen Datenstrom in geeigneter Form als Tastenanschl\u00e4ge an die Applikation weiterreicht.<\/p>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<h4>Alternative: Messwerte per Bluetooth an Handy senden<\/h4>\n<p>Bluetooth ist eine interessante Technik, da wir damit die Werte drahtlos \u00fcbertragen k\u00f6nnen. Als Buetooth Empf\u00e4nger kommt z.B. jedes Android Smartphone in Frage. Ausf\u00fchrliche Grundlagenartikel findet man leicht:<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/www.heise.de\/developer\/artikel\/Bluetooth-Koenig-Blauzahn-verbindet-3380571.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/www.heise.de\/developer\/artikel\/Bluetooth-Koenig-Blauzahn-verbindet-3380571.html<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/appinventor.mit.edu\/explore\/get-started\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/appinventor.mit.edu\/explore\/get-started<\/a>?<\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/lookmanowire.blogspot.ch\/search\/label\/Arduino\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/lookmanowire.blogspot.ch\/search\/label\/Arduino<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/play.google.com\/store\/apps\/details?id=com.frederikhauke.ArduTooth&amp;hl=de\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/play.google.com\/store\/apps\/details?id=com.frederikhauke.ArduTooth&amp;hl=de<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>Ein einfacher Weg, um sich Arduino Sensor-Daten direkt auf dem Android-Smartphone anzeigen zu lassen, f\u00fchrt \u00fcber Cloud-basierte Apps wie Blynkk:<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/play.google.com\/store\/apps\/details?id=cc.blynk&amp;hl=de\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/play.google.com\/store\/apps\/details?id=cc.blynk&amp;hl=de<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.blynk.cc\/getting-started\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/www.blynk.cc\/getting-started<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>Die BlynkkApp kann die Messwerte von bis zu 10 Sensoren simultan darstellen. Auf dem Mikrontroller l\u00e4uft ein Blynkk-Agent, der einerseits Daten in die Cloud schickt, aber auch Fernsteuer-Befehle entgegennimmt. Auf dem Smartphone fingert man sich aus Widgets die Oberfl\u00e4che zusammen. Hier als Beispiel die \u00dcberwachung einer <a href=\"https:\/\/community.blynk.cc\/t\/dirt-simple-solar-charge-monitor-using-ina219-formerly-acs712\/13328\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Solarladeschaltung<\/a>.<\/p>\n<p><img loading=\"lazy\" class=\"wp-image-3369 aligncenter\" src=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/blynkk1.png\" alt=\"\" width=\"383\" height=\"367\" srcset=\"http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/blynkk1.png 394w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/blynkk1-300x288.png 300w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/blynkk1-230x221.png 230w, http:\/\/wp.andreas.bieri.name\/myblog\/wp-content\/uploads\/2017\/11\/blynkk1-350x336.png 350w\" sizes=\"(max-width: 383px) 100vw, 383px\" \/><\/p>\n<p>Derzeit werden diese Hardware Module unterst\u00fctzt:<\/p>\n<ul>\n<li>Arduino: Uno, Nano, Mini, Pro Mini, Pro Micro, Mega, Y\u00daN (Bridge), Due<\/li>\n<li>Raspberry Pi<\/li>\n<li>Particle (ex Spark Core)<\/li>\n<li>ESP8266<\/li>\n<li>TinyDuino (CC3000)<\/li>\n<li>Wicked WildFire (CC300)<\/li>\n<\/ul>\n<h4><\/h4>\n<hr \/>\n<h4>Referenzen zum Thema Datenauswertung<\/h4>\n<p>Einsatz von Excel Solver f\u00fcr Regressionsanalyse<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"http:\/\/www.matheboard.de\/archive\/498717\/thread.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/www.matheboard.de\/archive\/498717\/thread.html<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.eng.auburn.edu\/~clemept\/CEANALYSIS_FALL2011\/Week1\/non_Linearregression_paper.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/www.eng.auburn.edu\/~clemept\/CEANALYSIS_FALL2011\/Week1\/non_Linearregression_paper.pdf<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/people.chem.ucsb.edu\/laverman\/leroy\/Chem116\/PDF116CL\/Solver.pdf\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/people.chem.ucsb.edu\/laverman\/leroy\/Chem116\/PDF116CL\/Solver.pdf<\/a><\/li>\n<li><a href=\"http:\/\/www.excelmasterseries.com\/ClickBank\/Thank_You_New_Manual_Order\/ePUB_Files\/Advanced_Regression\/Text\/Nonlinear_Regression.html\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">http:\/\/www.excelmasterseries.com\/ClickBank\/Thank_You_New_Manual_Order\/ePUB_Files\/Advanced_Regression\/Text\/Nonlinear_Regression.html<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/www.orauh.de\/excel-ohne-vba\/nichtlineare-regression\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">https:\/\/www.orauh.de\/excel-ohne-vba\/nichtlineare-regression\/<\/a><\/li>\n<\/ul>\n<p>B\u00fccher<\/p>\n<ul>\n<li><a href=\"https:\/\/books.google.ch\/books?id=E_zGyockPGIC&amp;pg=PA28&amp;lpg=PA28&amp;dq=cooling+coffee+excel+solver&amp;source=bl&amp;ots=uk0Qmh3hti&amp;sig=ZORFxuSCLnrG69XXLrYoApCUY7M&amp;hl=de&amp;sa=X&amp;ved=0ahUKEwjLktv2-sLXAhWR2aQKHf8OCkMQ6AEIPDAC#v=onepage&amp;q=cooling%20coffee%20excel%20solver&amp;f=false\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Mathematical Modeling with Excel<\/a><\/li>\n<li><a href=\"https:\/\/books.google.ch\/books?id=v-phDAAAQBAJ&amp;pg=SA6-PA9&amp;lpg=SA6-PA9&amp;dq=cooling+coffee+excel+solver&amp;source=bl&amp;ots=jUUa--DuaZ&amp;sig=KCacVeVKraNJ2HogH1fHo4S9o3w&amp;hl=de&amp;sa=X&amp;ved=0ahUKEwjLktv2-sLXAhWR2aQKHf8OCkMQ6AEIWjAH#v=onepage&amp;q=cooling%20coffee%20excel%20solver&amp;f=false\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Beispiel in Mathematical Modeling: Applications with GeoGebra<\/a><\/li>\n<\/ul>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Live messen &#8211; aber wie? Bei Mess-Experimenten steht man ab und zu vor der Herausforderung, die Messwerte live auswerten zu k\u00f6nnen. Und wenn m\u00f6glich, m\u00f6chte man die Kurven dabei auch gerade entstehen sehen. 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