Stacja pogodowa by R

rafalekkalwak@wp.pl
Posts: 492
Joined: Mon Feb 06, 2023 8:56 am

Post

Inspirowane stacją pogodową kolegi @shimano73 :

https://github.com/rkalwak/WeatherStation

Wygodniej mi podlinkować do Githuba, gdzie mogę prościej aktualizować i przechowywać obrazki.

Wiem, że aplikacja pokazuje trochę głupoty - rozłączyłem coś przenosząc.

Stacja pogodowa

Z Arduino i zaraz potem ESP32 bawię się już ponad dwa lata. W sumie to zacząłem bardziej z https://www.nanoframework.net i tam portowałem kilka bibliotek, bo C++ to jest dla mnie epoka kamienia łupanego :P Padł pomysł, żeby zrobić sobie pogodynkę na bazie ESP32 zaprogramowaną w C# przez NanoFramework.

W międzyczasie poznałem Suplę i zacząłem od rolet na SRW-01 a potem na zaprogramowaniu ESP przez GUI-Generic i się zaczęło...

Doszedłem do momentu że dopisałem sobie "Kanał ogólnego przeznaczenia", umiem to zbudować ale ze względu na absolutny brak dokumentacji nie umiem tego uruchomić w Dokerze i się poddałem...

Chciałem też napisać komunikację z Supla w C# ale z braku czasu odpuściłem. Prędzej czy później to zrobię...

Poczytałem trochę co będzie potrzebne, kupiłem niekompletna stacje Sainlogic WS3500 na A****** i tak powstało to cudo, które niedlugo zawiśnie na płocie :D
stacja.png
Funkcjonalności:
* 2x temperatura,
* wilgotność,
* ciśnienie atmosferyczne,
* siła i kierunek wiatru,
* ilość opadów,
* pomiar napięcia baterii,
aplikacja.png
Części:
* niekompletna stacja Sainlogic WS3500 - bez tabletu i zasilacza -> nie można jej skonfigurować, ale nieuszkodzona, wyrwana za 100zł :D
* ESP32 DevKit
* HDC1080 - czujnik wilgotności i temperatury
* MS5611 - czujnik ciśnienia
* DS18B20 - czujnik temperatury przy gruncie
* LTR390 - czujnik UV i natężenia światła wbudowany w stację, użyty jako ten drugi
* AS5600 - enkoder magnetyczny, zastąpił czujnik kierunku wiatru w stacji
* czujnik Halla - zastąpil czujnik siły wiatru w stacji , ten od czujnika opadów został
* 2 baterie 18650 LiPo i koszyk
* lx-lifc1-n - Moduł BMS z ładowarką do akumulatorów Li-ion 2S z USB typu C i obsługą QC, możliwość ładowania z USB albo panelu.
* przetwornica step-down
* panel fotowoltaiczny dający 7V i ok. 1W wbudowany w stację


Schemat i sposób działania
fritzing.png
ESP32 jest wyciągniete do zewnętrznej puszki wraz z zasilaniem, ze względu na rozmiar stacji, po prostu się w niej nie mieści. Użyłem 12 żyłowego, 2 metrowego przewodu telefonicznego do połaczenia płytki w stacji z tą w puszce.

Wykorzystałem panel fotowoltaiczny z kupionej stacji do ładowania akumulatorków, jednak jest za słaby aby w pełni naładować 2 akumulatorki i co najwyżej wydłuża czas pracy na bateriach, który bez panelu wynosi ponad dobę pracy non stop.

Problemy

1. Brak schematów do stacji Sainlogic WS3500 i opisów na płytkach

Metodą prób i błędów wymyśliłem jak wykorzystać niektóre wbudowane czujniki.

LTR390 po wyjęciu i zobaczeniu oznaczeń pinów podpiąłem do ESP i puściłem skaner I2C a potem po adresie znalazłem czujnik, po dobraniu biblioteki zadziałał :D

Niestety ten sam manewr nie zadziałał z czujnikiem temperatury i wilgotności. Mimo, że wygląda jak AHT XX i ma właściwy adres I2C nie działa z żadną biblioteką do tych czujników.

Czujnik Halla dla opadów zadziałał. Doświadczalnie trzeba było dobrać jego pojemność.

Czujnik Halla dla siły wiatru najpierw działał a potem przestał... Kupiłem inny i działa, ale obserwując dane w Supli, muszę poprawić obliczanie prędkości wiatru.

Po kilku godzinach czytania okazało się, że kierunek wiatru jest zrealizowany przez dwa czujniki Halla i coś jeszcze, ale nie rozkminiłem tego... Kupiłem za to enkoder magnetyczny, który podaję kąt w stopniach - idealnie.

2. Zasilanie

Pierwsza opcja: 1 akumulatorek 18650 i LDO na 3.3V, owszem ESP się uruchomi, ale z Wifi już się nie połączy przy obciążeniu wszystkimi czujnikami. Użyłem AMS1117 jako LDO.

Druga opcja: 2 akumulatorki 18650 i przetwornica StepDown ustawiona na 5V, podane na VIN pin. Działa, ale chyba marnuje możliwości akumulatorków. Dodatkowo dwa akumulatorki to za dużo aby naładować z małego panela dającego max 7V, więc chyba skończy się to większym panelem :D

Trzecia opcja: zasilanie z USB - nie mam póki co dobrego miejsca, żeby stacja wisiała na rozsądnej i dostępnej wysokości i był bezpieczny i wygodny dostęp do prądu.

Czwarta opcja: czytałem, że ESP32 DevKit może przyjąć do 12V na VIN pin, podłączył bym bezpośrednio baterie, ale jakoś się nie odważyłem jeszcze, ktoś próbował?

3. Dokładność pomiarów

ADC w ESP32 jest trochę słabe, pomiar napięcia akumulatorków jest "mniej więcej", wahania rzędu 0.3V.

HDC1080 się bardzo grzeje w obudowie radiacyjnej i generalnie w południe pokazuje głupoty w stosunku do DS18B20 wiszącego luźno w cieniu, aczkolwiek wilgotność pokazuje nieźle co jest dziwne. Więc muszę to przemyśleć.

Siła wiatru zdecydowanie będzie lepiej oprogramowana bo nie znając możliwości wiatraczka błądzę w obliczeniach.

4. Supla i jej możliwości

Niestety Supla nie ma jeszcze generycznego kanału, któremu można przypisać jednostkę lub kanału stacji pogodowej przewidującego więcej parametrów więc niektóre pomiary musiały zostać przepchnięte przez kanał temperatury, np. napięcie akumulatorków czy kierunek wiatru jako kąt z zakresu 0-360 względem północy.

Plany na przyszłość

- Pewnie większy panel fotowoltaiczny.
- Pomiar napięcia z panelu.
- Pomiar poboru prądu przez ESP - mam już moduł INA219 obczajony :D
- Własne płytki zamiast breakout boardów, a przynajmniej ta zewnętrzna.
- Pomiar zanieczyszczenia powietrza (SDS0111).
- Po przekroczeniu ustawionej godziny przechodzić na tryb "deep_sleep" i budzić co 15 min na minutę aby pomiar wiatru i deszczu był choć trochę użyteczny. Następnie rano o ustalonej godzinie budzić się aby pracować do wieczora w celu wydłużenia pracy na akumulatorkach.
- Albo w Supli pojawi się kanał ogólnego przeznaczenia, który będzie wspieral dane, które mogę wysłać albo zgłosze PR ze zmianami :D
You do not have the required permissions to view the files attached to this post.
iM@rek
Posts: 247
Joined: Thu Feb 09, 2023 1:25 pm

Post

Kupiłem za to enkoder magnetyczny, który podaję kąt w stopniach - idealnie
Proszę podaj szczegóły tego enkodera - marka/model.
Jakim kanałem to przesyłasz?
Mój anemometr już działa (na kanale impulsów - zależało mi na historii), ale fajnie by było dorobić jeszcze info o kierunku wiatru.
rafalekkalwak@wp.pl
Posts: 492
Joined: Mon Feb 06, 2023 8:56 am

Post

iM@rek wrote: Mon Jan 08, 2024 2:50 pm
Kupiłem za to enkoder magnetyczny, który podaję kąt w stopniach - idealnie
Proszę podaj szczegóły tego enkodera - marka/model.
Jakim kanałem to przesyłasz?
Mój anemometr już działa (na kanale impulsów - zależało mi na historii), ale fajnie by było dorobić jeszcze info o kierunku wiatru.
Jest napisane :AS5600.
Póki co temperatury i w HA sobie mapuje ale czekam na kpop to może się uda jako tekst przesyłać
User avatar
Robert Błaszczak
Posts: 4091
Joined: Sat Dec 22, 2018 8:55 pm
Location: Zielona Góra

Post

A ja ze stacją pogodową czekam na dedykowany kanał dla stacji meteo i zmiany po stronie aplikacji tak, aby na belce były np. temperatura i ciśnienie, a więcej danych po tapnięciu w belkę (tak jak to jest obecnie w licznikach energii). Obecnie duża ilość kanałów powoduje nieergonomiczną obsługę aplikacji.
Pozdrawiam
Robert Błaszczak


Moja prywatna strona: www.blaszczak.pl
rafalekkalwak@wp.pl
Posts: 492
Joined: Mon Feb 06, 2023 8:56 am

Post

Robert Błaszczak wrote: Mon Jan 08, 2024 4:00 pm A ja ze stacją pogodową czekam na dedykowany kanał dla stacji meteo i zmiany po stronie aplikacji tak, aby na belce były np. temperatura i ciśnienie, a więcej danych po tapnięciu w belkę (tak jak to jest obecnie w licznikach energii). Obecnie duża ilość kanałów powoduje nieergonomiczną obsługę aplikacji.
To by była bajka, no ale nie oszukujmy się...
User avatar
shimano73
Posts: 1995
Joined: Sun Feb 28, 2016 12:27 pm
Location: Orzesze

Post

Dawno , dawno temu gdy zamieściłem opis swojej pierwszej stacji , ojciec dyrektor Supli wspominał że powstanie kanal odpowiedni dla stacji pogodowych i ja dalej w to wierzę 😁
W elektronice jak nie wiadomo o co chodzi to zwykle chodzi o zasilanie

Wezmę udział w Supla Offline Party 2024 :)
User avatar
klew
Posts: 8638
Joined: Thu Jun 27, 2019 12:16 pm
Location: Wrocław

Post

shimano73 wrote: Mon Jan 08, 2024 8:26 pm Dawno , dawno temu gdy zamieściłem opis swojej pierwszej stacji , ojciec dyrektor Supli wspominał że powstanie kanal odpowiedni dla stacji pogodowych i ja dalej w to wierzę 😁
Jest nawet dodany do proto.h ;) oznaczony jako "proto wersja >= 8" (obecnie mamy już 22).
Jak wiele dobrych rzeczy, musi odleżeć swoje, aby potem lepiej smakowało :D
Widzimy się na Supla Offline Party vol. 2 :!:
iM@rek
Posts: 247
Joined: Thu Feb 09, 2023 1:25 pm

Post

rafalekkalwak@wp.pl wrote: Mon Jan 08, 2024 3:37 pm Jest napisane :AS5600.
Póki co temperatury i w HA sobie mapuje ale czekam na kpop to może się uda jako tekst przesyłać
Dzięki, przeoczyłem.
iM@rek
Posts: 247
Joined: Thu Feb 09, 2023 1:25 pm

Post

@Rafalekkalwak,
dotarły do mnie czujniki AS5600 i chcę je podłączyć, przetestować na Twoim sofcie.
W main.cpp jest:
new Supla::Sensor::WindDirectionSensor(18,-45);
Czy to jest połączenie PWM przez pin D18 ESP w poprawką -45st względem N?
Z kolei na schemacie z GitHuba jest połączenie I2C: SDA, SCL.
Jak to podłączyć, żeby zadziałało z Twoim softem z GH?
Chcę zobaczyć, jak to działa, potem ewentualnie będę myślał o jakieś adaptacji na moje potrzeby.
User avatar
shimano73
Posts: 1995
Joined: Sun Feb 28, 2016 12:27 pm
Location: Orzesze

Post

rafalekkalwak@wp.pl wrote: Sun Sep 10, 2023 5:17 pm Inspirowane stacją pogodową kolegi @shimano73 :

https://github.com/rkalwak/WeatherStation
A nie myślaleś nad odczytywaniem danych z tej stacji wykorzystując moduł CC1101 ona gada po 868MHz ? Wiem że da się to czytać wykozystaniem mailiny i modułu DVBT USB czy jakoś tam :)
W elektronice jak nie wiadomo o co chodzi to zwykle chodzi o zasilanie

Wezmę udział w Supla Offline Party 2024 :)

Return to “Projekty użytkowników”