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Wetterstation WS2000  OpenMQTT Gateway

19.05.2024 13:27:17 Uhr
 24.2& °C   0 mm
 997 hPa    52600 Lux
 10.8 km/h  345° +/-67.5 °

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ELV Wetterstation 

21.Mai 15:45 Uhr
 29,4 °C& °C   0,0  mm
 17,0 km/h km/h O ±67.5° 

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DIY Wetterstation!

  May 19 2024 13:29:47 Uhr
21.99 °C
99.99 %
58921.63 lux

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3D Drucker

Wenn du nicht mehr weißt was du machen sollst fange damit an....

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Smart Home

Das ist ein Bild meiner Zentrale, dies ist seit 2020 mit einem Raspberry am Start. 

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Node RED

Damit erstelle ich meine Visualisierung meines SmartHomes ein Spielzeug für alle Schiebekinder.

Wetterstation DIY / DIY Wetterstation mit dem ESP32

Irgendwie musste es einfach mal passieren, wenn man Wetterdaten sammelt und das über Jahrzente Wetterstation selbstgebaut ESP8266, einen ewige Baustelle. bekommt man Lust (wenn Mann technisch etwas durchgeknallt ist) einen Station selber zu bauen. Was an meinen Sammelanfängen gar nicht so ohne weiteres möglich gewesen währe ist Heute ganz einfach geworden. Meine ELV WS 2000 Senders sind ja nun auch etwas in die Jahre gekommen. Ich habe die Station so seit 2003 in Betrieb, aber ich muss schreiben sie laufen fast noch recht gut.
Nun kommt der Kummerteil... die verbauten Feuchtigkeits Sensoren halten nicht für die Ewigkeit, also dachte ich mir tauschen ! Naja bis dahin ganz einfach aber die gibt es nicht mehr. Hmm schade was nun, also damit ging vor einiger Zeit die Idee los "machen wir halt alles selber".
Vom Grundgedanken ist es für einen Bastler auch gar nicht so ein Problem da es nun ja Möglichkeiten gibt von denen man 2003 nur träumen konnte.

Damit meinen ich das Sammeln der Daten über einfache kostengünstige Sensoren, über einen kleinen ESP32Wetterstation selbstgebaut ESP8266, einen ewige Baustelle. (Microcontroller) , der nun einfach über das selbst geschriebene Programm die Daten in das SmartHome per MQTT sendet. Klingt doch EASY oder ?
Also ich gebe nun mal Ehrlich zu,es ist nicht ganz so einfach wenn es später darum geht das das Gerät nun auch über Monate Senden soll, aber dazu später mehr.
An einigen Stellen wird sich im Laufe der Geräteevolution auch bestimmt noch was an Software oder Hardware ändern!
Wie auf den Bildern zu sehen besteht die Station aus einem gedruckten Gehäuse, das aus Boden, 4xWände , einen Tür und einem Dach besteht.
Für das einfacherer Handling ist die Elektronik komplett aus dem Gehäuse heraus zu nehmen somit alles gut zugänglich.
Mein Vorbild wahr von Anfang an ELV mit Ihren Solarversorgten Sensoren. Besser geht es nicht, ich hatte in den Jahren erst einen Ausfall da Akku defekt. Dazu nach tauschen gut weiter senden.

Dafür ist nun halt das Dach aus einer Solarfläche und erzeugt im Optimalen Fall 6 Watt an Leistung (12 Volt). Von der Erzeugung geht das ganze auf einen MPPT-Laderegler der die Sonne in die gebrauchten LIPO (E-Bike Akku für die Nachhaltigkeit und den Geldbeutel)Wetterstation selbstgebaut ESP8266, einen ewige Baustelle. auffängt. Der Akku ist mit einem Balancer/Manager bestückt für den 2S3 Zellenaufbau. Somit also 8,2 - 7,4 Volt für die Versorgung des weiteren Gerätes. Für die Kapazität des Akkus ergibt sich ca. 7,4 AH.
Laut meiner Messung kann der Akku (Kälteunabhängiger Normalbetrieb) damit 34 Tage die Wetterstation versorgt kann ohne das die Sonne wieder hilft. Soweit die Theorie, in der Praxis wird das anders sein das kann ich nun schon sagen, da ich mir über die MQQT Sendung auch die Akkuspannung ( Füllstand) mit senden lasse kann ich jetzt schon beobachten das bei kaltem Wetter es nicht so Reibungslos funktionieren wird. ( Ich bleibe dran, ist halt das Kälteproblem der LIPOs.)
Temperaturverlauf und die Prozentuale Kapazität des Akkus von September bis November.
Wetterstation selbstgebaut ESP8266, einen ewige Baustelle.
Bei dem Diagramm verfälscht die Darstellung etwas da die Skalierungen relativ sind, somit fällt die Temperaturschwankungen  etwas weniger auf. 
Momentan sende ich ca. alle 3 Minuten neue Werte, hier werde ich sicherlich noch einen Softwareoptimierung machen so das je weniger Akkukapazität desto länger wird die Sendezeit verschoben z.B. auf 5 Minuten. Warum ? Klar um Energie zu sparen, der Haupterbraucher des Microcontrollers ist der W-Lan Sender, bei Senden steigt der Stromverbrauch massiv an auf gemessen bis zu 400 mA. Somit ist das für mich die Stelle wo ich am einfachsten ansetzten kann Energie zu sparen. des weiteren nehme ich nur die aktuellen Werte am Zeitpunkt X, Der Controller ist immer im Deep Sleep Modus, somit quasi 0 Energie. Dann wacht er auf liest die Sensoren und sendet die Werte zum MQTT Server, dann geht er wieder Schlafen.
Wie auf dem Bild zu sehen habe ich einen ESP in Arduino Uno Format am Start.Wetterstation selbstgebaut ESP8266, einen ewige Baustelle. Dieses ganz bewust, da es für mich ein einfaches Bastelformat ist um alles anderer mit zu verknüpfen.
Auf der aufgesteckten Erweiterungskarte sind die Steckverbindungen für den Bus ebenso die Schalter für die unterschiedlichen Betriebsarten des Gerätes.
Betriebsarten => Ja ich kann das Display Ein/Aus Schalten, in den Dauerbetrieb schalten zum Fehler suchen (Deep Sleep OFF), und ein Jumper ist für die Freigabe des bespielen des Controllers.
So nun zu den Sensoren.
Alles sind I2C Sensoren also somit alle am Bus, einfacher geht es nicht.
Ich habe im Moment 4 Sensoren angeschlossen, Temperatur und Luftfeuchte, Temperatur und Luftfeuchte und Luftdruck, Temperatur, Helligkeit, Die einzelnen Typen trage ich noch nach, ebenso die Datenblätter wenn vorhanden.
Diese werden dann nun einfach per I2C eingelesen, die Werte angepasst für das versenden. Dann erfolgt die Zusammenfassung in einen JSON, damit ich nur Kurz einmal das Ganze Ergebnis weg sende. Fertig das wars... mehr ist das nicht ! Wie ihr seht ganz EASY, ich könnte mir so ein Projekt wunderbar für den Schulunterricht Technik/Werken vorstellen.Wetterstation selbstgebaut ESP8266, einen ewige Baustelle.
In der Realität gab es dann doch viele Kleine und Große Hürden die aber alle möglich sind in den Griff zu bekommen. Es ist und bleibt bei mir ein Bastelprojekt und wird nie Fertig. Als eines der nächsten Punkte wird es ein Windmesser geben, der wird wohl nur mit Netzbetrieb möglich sein da ich dort ja kontinuierlich messen muss. Die kleine SD1306 OLED-Anzeige ist lediglich zum direkten anzeigen der Wert als Testfunktion, im Normalbetrieb ist die Anzeige aus.
Da ich Leihenprogrammierer bin werde ich im Moment die Software nicht veröffentlichen da ich Kommentarfaul bin und sie somit keiner verstehen wird.... Ich arbeite dran.
Die STL Dateien für den 3D Drucker werde ich eventuell noch veröffentlichen wenn ich Zeit finde.
Für Fragen zu dem Thema schreibt mich gerne an!
Stefius
Seitenbetreiber:
Stefan Zilt
Osnabrück
WsWin
Wuf-Meinung:
Wetterstation selbstgebaut ESP8266, einen ewige Baustelle.
Dienstag 21.Mai 2024