MODE 6 — ALTITUDE

Ziel & Anwendung

Piloten, Bergsteiger und Wettervorhersager nutzen alle dasselbe Prinzip: Je höher man steigt, desto weniger Luftsäule drückt von oben — der Luftdruck sinkt. Dein ProtoPeaks misst den Luftdruckunterschied und rechnet daraus die Höhe aus. Fahrstuhl, Treppe, Stockwerk — du merkst jeden Meter!

• Eine Berührungsfläche setzt den aktuellen Luftdruck als Referenz — alle Messungen sind relative Höhenunterschiede
• Eine Anzeige zeigt die aktuelle Höhe zum Referenzpunkt, eine zweite das Maximum, eine dritte das Minimum
• Der Schrittmotor schreibt die Höhe auf einer Papier-Skala auf — echte Höhenmessung auf Papier!

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• Langer Papierstreifen (50 cm × 5 cm) als Höhen-Skala für den Stepper
• Kleiner Filzstift am Stepper-Mitnehmer zum Aufschreiben
• Karton-Halterung für den Papierstreifen
• Klebeband

Step-by-Step Tutorial

1. Referenzhöhe kalibrieren

   ProtoPeaks ruhig auf den Tisch legen. Berührungsfläche drücken: der aktuelle Luftdruck wird als Referenz gespeichert. Jetzt zeigt die Höhen-Anzeige genau die Mitte — das ist 0 Meter. Maximum- und Minimum-Anzeige werden ebenfalls zurückgesetzt. Nun misst alles relativ zu diesem Startpunkt. Egal auf welcher absoluten Höhe du bist, dein Referenzpunkt ist immer hier.

   Check: Nach der Kalibrierung steht die Höhen-Anzeige in der Mitte — das ist jetzt Höhe Null

   Tipp: Kalibrierung immer ruhig durchführen — ProtoPeaks nicht bewegen während die Berührungsfläche gedrückt wird

2. Höhen-Schreiber einrichten

   Papierstreifen (50 cm) mit Klebeband an einem senkrechten Karton befestigen. Der Mitnehmer des Schrittmotors trägt einen kleinen Filzstift. Der Stift berührt den Papierstreifen. Wenn ProtoPeaks nach oben bewegt wird, fährt der Schrittmotor aufwärts und zeichnet die Höhen-Kurve auf. So entsteht ein echter Höhenprofil-Graph auf Papier!

   Check: Der Schrittmotor bewegt sich, wenn ProtoPeaks angehoben wird — der Stift zeichnet auf dem Papierstreifen

   Tipp: Papierstreifen straff spannen damit der Stift sauber draufschreibt — Klebeband an beiden Enden fixiert ihn

3. Höhenunterschiede messen — von Stufe zu Stufe

   Nach Kalibrierung: ProtoPeaks langsam hochheben. Die Höhen-Anzeige dreht nach rechts = höher als Referenz. Die Maximum-Anzeige hält den höchsten Wert. ProtoPeaks tiefer als Referenz halten: die Höhen-Anzeige dreht nach links, die Minimum-Anzeige hält den tiefsten Wert. Stockwerk rauf gehen (ca. 3 Meter): die Höhen-Anzeige zeigt einen deutlichen Ausschlag. Der Stift zeichnet den Höhenverlauf auf dem Papier auf.

   Check: ProtoPeaks eine Treppenstufe hochheben: die Höhen-Anzeige dreht leicht nach rechts, der Schrittmotor fährt hoch

   Tipp: Eine Treppenstufe = ca. 20 cm = sehr kleiner Druckunterschied — ruhig halten für stabile Messung

4. Leichtgängigkeitstest des Papier-Schreibers

   Vor dem Einschalten: Schrittmotor manuell die volle Strecke fahren. Gleitet der Stift gleichmäßig über das Papier? Kein Klemmen? Papier nicht zu straff gespannt? Stift schreibt gleichmäßig? Tinte im Stift in Ordnung? Erst nach OK Strom einschalten.

   Check: Der Schrittmotor fährt den vollen Weg von unten nach oben — Papierstreifen bewegt sich frei mit

   Tipp: Stift leicht andrücken — zu viel Druck blockiert die Bewegung, zu wenig gibt keine sichtbare Linie

5. Höhenprofil einer Route aufzeichnen

   Strom einschalten, kalibrieren. ProtoPeaks in der Hand halten und durch Stockwerke gehen. Der Stift zeichnet jeden Höhenwechsel auf. Nach der Route: Papierstreifen ablesen. Treppe rauf = Kurve steigt. Aufzug = steile Kurve. Treppe runter = Kurve fällt. Echtes Höhenprofil selbst gemessen!

   Check: Route durch das Gebäude gehen: Papierstreifen zeigt danach das Höhenprofil als Kurve

   Tipp: Langsam gehen — dem Sensor Zeit geben, sich auf den neuen Druck einzustellen (ca. 1 Sekunde pro Stockwerk)

Troubleshooting

• Die Höhen-Anzeige ändert sich nicht beim Auf- und Abstieg — Drucksensor reagiert langsam — ProtoPeaks ruhig halten und 2–3 Sekunden warten bis der Wert stabil ist
• Wert driftet langsam ohne dass ProtoPeaks bewegt wird — Temperaturänderungen beeinflussen den Sensor leicht — nach 5 Minuten nochmals kalibrieren
• Der Schrittmotor fährt in die falsche Richtung — Papierstreifen umdrehen oder die Laufrichtung in der Verkabelung tauschen

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: Papierstreifen mit Höhenlinien vordrucken (alle 5m eine Linie) — dann direkt die Meter ablesen
• Pro-Tipp: Encoder stellt einen Alarm-Höhenwert ein — Buzzer piept wenn die Zielhöhe erreicht ist

Wichtige Code-Teile

// touch1 setzt Referenzdruck
if(touch1) { refPressure = Pressure; altMax = 0; altMin = 0; }

// Barometrische Höhenformel (vereinfacht)
float ratio = Pressure / refPressure;
float altitude = 44330.0f * (1.0f - pow(ratio, 0.1903f));
altitude = constrain(altitude, -50, 50);

if(altitude > altMax) altMax = altitude;
if(altitude < altMin) altMin = altitude;

// S1: Höhe (+/- 50m), S2: Maximum, S3: Minimum
servocontroller.setServoPulse(1, map((int)(altitude * 10), -500, 500, 1000, 2000));
servocontroller.setServoPulse(2, map((int)(altMax * 10),    0,  500, 1500, 2000));
servocontroller.setServoPulse(3, map((int)(altMin * 10), -500,    0, 1000, 1500));

// Stepper: Höhen-Schreiber
if(stepper.distanceToGo() == 0)
    stepper.moveTo((int)(altitude * 20));
stepper.run();

// Buzzer: Alarm wenn weit vom Referenzpunkt
if(abs(altitude) > 30) Buzzer.setMode(SHORT_BLINK);
else                    Buzzer.setValue(0);

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