Jemand Lust eine Raspberry Wetterstation mit zu bauen?

[Prof.Mobilux]

Genau für solche Erfahrungen habe ich den Thread gestartet Kopfüber hätte ich die nie eingebaut - wenn ich mir die winzige Bohrung im BME280 anschaue ist klar, dass die leicht verstopfen kann. Vielleicht baut man einfach einen DHT22 als Referenz/Kontrolle dazu und lässt sich per Pushnachricht alarmieren, wenn der eigentliche Messsensor BME280 um x% vom Kontrollsensor abweicht. Die Sensoren kosten ja alle nix....

Ich habe hier eine Lib für einen anscheinend recht ähnlichen Sensor in Micropython gefunden: https://github.com/TJC/dfrobot-LTR39...or-micropython Ich denke das wäre schon eine ganz gute Basis. Da kriegt man bestimmt was zusammengestoppelt.

Ansonsten wäre der VEM7700 noch eine Alternative, der kann bis 120 kLux erfassen. Das wäre zwar etwas knapp, aber akzeptabel. https://www.adafruit.com/product/4162

[hismastersvoice]

Meine Elsner Station macht bi 99kLux Schluss (allerdings Ost/Süd/West einzeln), also 120kLux wären genug.
Es geht ja in ester Linie um einen Wert ab wann man beschattet, und der ist deutlich kleiner als 100kLux (bei mir zumindest)

[Prof.Mobilux]

Ja, das denke ich auch. Wobei ich tatsächlich nach der Sonnenstrahlung beschatte (aber es gibt ja eine für den Privatgebrauch annähernd genaue Umrechnung Strahlung <-> Lux, sodass es für die Beschattung auch wieder wurscht ist was Du nimmst). Für mich möchte ich aber auch gerne möglichst genaue Wetterdaten erfassen, die ich in Loxone so vermutlich nie nutze - eher so aus Enthusiasmus. Bei uns war es vor ein paar Tagen wirklich richtig sonnig, und da ist die Ecowitt des Nachbarn auch nicht über 120 kLux gekommen: https://www.loxforum.com/forum/mein-...949#post437949 Es gibt vermutlich nur sehr wenige Tage im Jahr in unseren Breitengraden, wo man da wirklich drüber hinaus kommt.

[Prof.Mobilux]

Der VEML7700 kann sogar bis 140 kLux - habe den jetzt auch nochmal geordert. Es wird dann eine Kombination aus TSL2561 und entweder VEML7700 oder SEN0390. Das sollte passen.

[Noschvie]

Hat jemand damit Erfahrung?

https://www.stall.biz/wp-content/uploads/2020/03/weatherman_bauanleitung24.pdf

[Prof.Mobilux]

Die Anleitung ist bekannt - wurde hier auch schon im Thread verlinkt. Selbst habe ich die nicht. Die verwendeten Sensoren sind gleich zu unserer Auswahl, bis auf das wir uns nicht für den Luxsensor BH1750 entschieden haben (siehe Diskussion weiter oben) und sie einen selbstgebauten Regensensor verwenden.

[Prof.Mobilux]

Den ersten Sensor für die Wetterstation habe ich fertiggestellt: Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Luftdruck (BME280).

Anleitung hier: https://wiki.loxberry.de/howtos_know...idity_pressure

Als Wetterschutz-Gehäuse habe ich ein Ersatzteil von Ecowitt/Misol verwendet (MS-WH-SP-TR03-1-CH.) - kostet cq. 10 EUR bei Ali. Ist billigstes China-Plastik, aber erfüllt erst einmal seinen Zweck. Vielleicht gibt es da aber auch noch etwas besseres. Zur Aufnahme des Sensors (BME280) habe ich ein 3D-Druckteil entworfen, was eine kleine Lochrasterplatine aufnehmen kann. Dann noch eine Acrylglas-Grundplatte und mehr ist es auch nicht.

[Prof.Mobilux]

Dann sind noch eine Reihe an Sensoren aus China in den letzten Tagen eingetroffen: Regenmengensensoren, Anemometer und Windfahnen. Da ich mir unsicher war, was sich wirklich eigenet, habe ich wo sinnvoll zwei Varianten bestellt: Einmal eine günstige Alternative aus Plastik - meist Ersatzteile von Ecowitt/Misol - und eine hochwertigere Alternative. Der Unterschied ist schon gravierend!

Regenmengenmesser:



Links der allseits bekannte Regenmengenmesser von Misol/Ecowitt/FOSHK, der häufig in den alten Wetterstationen verbaut wurde. Die neueren FOSHK Wetterstationen haben einen runden Sensor mit einer etwas größeren Flöche. Der Sensor kostet inkl. Versand 15 EUR. Rechts daneben eine Alternative, die deutlich größer und hochwertiger verarbeitet ist. Den Sensor gibt es in verschiedenen Shops, den Original Hersteller konnte ich noch nicht rausfinden. Kostet ca. 50 EUR inkl. Versand.

Beide Sensoren arbeiten mit einer Wippe und einem Reedsensor, der für jede gefüllte Wippe einen Impuls ausgibt. Beide Sensoren detektieren 0,2mm pro Impuls. Durch die deutlich größere Fläche dürfte der große Sensor deutlich früher ansprechen als es der Misol-Sensor tun wird.

Ansonsten erscheint mir der große Sensor sehr hochwertig verarbeitet zu sein. Die Wippe ist extrem leichtgängig und die Wasserabfuhr scheint mir gut gelöst zu sein. Der Trichter oben hat als ersten Schutz ein Edelstahlsieb gegen Schmutz. Darunter ist ein weiterer Schutz gegen Dreck mit insgesamt 8 Bohrungen, die zentral in einen Ablauffilter auf der unteren Seite zusammenlaufen. Die Ausrichtung erfolgt mit einer ordentlich dimensionierten, eingebauten Wasserwaage und Nivelierschrauben. Nachteil ist aber die Größe - das ist echt ein "Klopper"!

Die Elektronik besteht nur aus einem Standard-Reedschalter, den man auch als Ersatzteil bei diversen Onlineshops, Amazon und Ebay bekommt.



Der Misol/Ecowitt/FOSHK Sensor funktioniert prinzipiell nach dem gleichen Prinzip, besteht aber aus billigstem Chinaplastik. Die Wippe ist dennoch recht leichtgängig. Konstruktiv scheint er mir schlechter für den Wasserablauf entworfen zu sein. Einen Schmutz-Schutz hat er nicht, aber wenigstens auch eine Mini-Wasserwaage für die Ausrichtung. Allerdings muss man die Ausrichtung dann mit selbst konstruierten "Unterlegkeilen" o.ä. erledigen, Nivelierschrauben hat er keine.

Die Elektronik besteht aus einer kleinen Platine (nicht lackiert oder wettergeschützt), auf der ein Reedschalter verlötet ist.

Zusammenfassend erfüllt er sicherlich erst einmal seinen Zweck - ein paar Berichte gibt es dazu ja auch schon hier im Forum, richtig "vertrauenserweckend" ist er aus meiner Sicht aber nicht. Dafür aber auf Grund der kleinen Größe gut unterzubringen.

[hismastersvoice]

Der graue Ecowitt werkelt bei mir seit Jahren ohne ein Problem.
Ich prüfe ihn 2x im Jahr auf Verschmutzungen, war ab noch nie was drin.

Ich sehe hier kein Problem die günstige Version zu nutzen.

[Prof.Mobilux]

Danke dir für die Rückmeldung. Die gleiche Aussage findet man auch hier: https://www.loxforum.com/forum/hardw...enmengenmesser

Die Fläche ist halt wirklich klein, ich denke deswegen setzt Ecowitt diese Bauart auch nicht mehr ein. Wer keine hohe Genauigkeit bei geringen Regenmengen braucht, dem ist es sicherlich egal. Außerdem bekomme ich drei dieser Sensoren zum Preis von einem in der grossen Variante 😉

[Prof.Mobilux]

Anemometer:

Auch hier habe ich zwei Varianten bestellt: Eine hochwertige Variante aus Alu (mit Versand ca. 45 EUR) und wieder ein allseits bekanntes Ersatzteil von Ecowitt/Misol/FOSHK (mit Versand 20 EUR) . Das Misol-Ersatzteil schippert allerdings noch zwischen China und DE irgendwo herum, aber es handelt sich um das Teil, welches auch hier verwendet wurde: https://projects.raspberrypi.org/en/...ther-station/5



Das Anemometer aus Alu habe ich bei ComWinTop bestellt (Datenblätter: http://www.comwintop.com/index.php?s...y/index&id=144), Hersteller ist aber Renke: https://www.renkeer.com/product/alum...-speed-sensor/

Das Anemometer von WinTopCom macht ein extrem guten Eindruck. Die Verarbeitung ist sehr hochwertig, die Platine ist mit Schutzlack gegen Wettereinflüsse geschützt, sowohl im Gehäuse als auch im Stecker ist eine O-Ring-Dichtung eingesetzt, sodass der Sensor komplett gegen Nässe geschützt ist. Sehr gut!

Der Sensor gibt 8 Imulse pro Umdrehung aus - auch das bietet eine extrem gute Genauigkeit auch bei kleinen Windgeschwindigkeiten. Der Sensor nutzt keine mechanischen Reedschalter sondern (vermutlich!) Induktionssensoren. Ich kann es leider auf Grund des Schutzlackes auf der Platine nicht genau erkennen, aber durch den Aufbau kann es eigentlich nicht anders sein. Auch das spricht für eine gute Langlebigkeit des Sensors.



Das Anemometer von Ecowitt/FOSHK/Misol konnte ich mir noch nicht anschauen, weil wie schon geschrieben noch unterwegs. Der Sensor hat eine Platine mit einem Reedschalter eingebaut (nicht lackiert oder geschützt), der 2 Impulse pro Umdrehung ausgibt. HIer ein Bild von https://projects.raspberrypi.org/en/...ther-station/5

[Prof.Mobilux]

Windfahne:

Auch hier habe ich wieder zwei Varianten bestellt: Eine hochwertige Variante aus Alu (mit Versand ca. 45 EUR) und wieder ein allseits bekanntes Ersatzteil von Ecowitt/Misol/FOSHK (mit Versand 20 EUR) . Das Misol-Ersatzteil ist das gleiche Teil, welches auch hier verwendet wurde: https://projects.raspberrypi.org/en/...ther-station/7



Das Anemometer aus Alu habe ich bei ComWinTop bestellt (Datenblätter: http://www.comwintop.com/index.php?s...y/index&id=144), Hersteller ist aber Renke: https://www.renkeer.com/product/alum...ection-sensor/

Die Windfahne von WinTopCom macht ein extrem guten Eindruck. Die Verarbeitung ist sehr hochwertig, die Platine ist mit Schutzlack gegen Wettereinflüsse geschützt, sowohl im Gehäuse als auch im Stecker ist eine O-Ring-Dichtung eingesetzt, sodass der Sensor komplett gegen Nässe geschützt ist. Sehr gut!

Der Sensor gibt 0-5V in 8 Schritten aus - hier ist also zum Anschluss an den Raspberry noch ein Spannungsteiler notwendig. Die Spannungsversorgung funktioniert zwischen 10-30V. Der Sensor nutzt keine mechanischen Reedschalter sondern (vermutlich!) Induktionssensoren oder einen Hallsensor. Ich kann es leider auf Grund des Schutzlackes auf der Platine nicht genau erkennen. Auch das spricht für eine gute Langlebigkeit des Sensors. Ich habe den Sensor mit einem Multimeter schon getestet und die Ausgabe der 0-5V ist extrem genau und reproduzierbar. Da die SPannung Linear zur Gradzahl steigt, wird die Einbindung in Loxone sehr einfach funktionieren.



Die Windfahne von Ecowitt/FOSHK/Misol ist wieder aus dem typischen China-Plastik hergestellt, allerdings ist die Fahne beschwert und dreht sich sehr leicht und geschmeidig. Das wirkt recht ordentlich. Die Platine und das Gehäuse ist aber in keinster Weise irgendwie wettergeschützt (keine Dichtungen, keine Schutzlackierung).

Die Windfahne funktioniert mit einer Kombination aus 8 Reedschaltern und Widerständen. Auch hier ist ein Spannungsteiler zur Auslesung erforderlich. Leider ist die Ausgabe der Spannung nicht Linear, sodass es eines Statusbausteins o.ä. in Loxone Bedarf, um die korrekte Gradzahl zu ermitteln. Das wird funktionieren, ist aber ggf. etwas fehleranfällig. Mal sehen wie genau sich die Spannung ermitteln lässt. Ansonsten ist hier alles sehr genau beschrieben: https://projects.raspberrypi.org/en/...ther-station/7

[Labmaster]

Den Renke RS-FXA-x gibt es im übrigen in unterschiedlichen Versionen, also mit unterschiedlichen Ausgangssignalen.
0-5V
0-10V
RS485
und 4-20mA

Der Winkel wird über einen sogenannten Hall Winkelsensor ermittelt.
Auf der Achse sitzt ein Magnet welcher sich über dem Winkelsensor IC befindet.
Das IC gibt dann entsprechend der Richtung des Magnetfelds diese Infos raus.

[Prof.Mobilux]

Cool, habe ich vorher noch nie gehört: Hall-Winkelsensor. Wieder was gelernt :-) Ich habe die 5V Variante verbaut, angeschlossen über einen Spannungsteiler. Funktioniert bestens. Er braucht aber mindestens 10V Versorgungsspannung.

[Prof.Mobilux]

Ich habe in den letzten Tagen die Steuerung samt Prototyping HAT fertiggestellt. Die Anleitung ist schon fertig im WIki: https://wiki.loxberry.de/howtos_know...on/1_steuerung

Ist ganz cool geworden, auch wenn ich kein Löt-Profi bin :-)



Vielleicht findet sich ja jemand, der daraus in Fritzing oder Eagle Cad eine echte Platine entwirft

Zusammengebaut sieht das ganze dann so aus:



Dann sind noch weitere Sensoren in dieser Woche angekommen. Erste Tests habe ich schon durchgeführt und bin ganz zufireden damit.

Helligkeitssensor: Da hatten wir ja das Problem mit Messungen > 55.000 Lux. Da habe ich nun den VEML7700 (https://learn.adafruit.com/adafruit-veml7700) besorgt und der misst sehr gut bis 100.000 Lux. Darüber schiesst er etwas zu weit noch oben hinaus - da muss man eventuell noch einmal mit einer Korrekturgleichung arbeiten. Diesen Hinweis findet man auch in einigen Arduinoforen. Mal schauen, auf jeden Fall wird das der Sensor der Wahl.

Dämmerungssensor: Da wir nun den "echten" Luxsensor VEML7700 verwenden, werde ich auf den TSL2561 verzichten und anstelle die Photodiode GY-018 als Dämmerungssensor verwenden. Der hat nach wie vor am Besten aufgelöst. Die Dämmerung werde ich damit nicht in Lux ausgeben sondern in 0-100%. Das ist ja das, was man zur Dämmerung braucht. Der absolute Luxwert ist da irrelevent. SOmit muss der Sensor auch nicht kailbriert werden.

Solarstrahlung: Die Solarzellen zur Messung der Solarstrahlung sind endlich aus China eingetroffen. Hierüber wird der Kurzschlusstrom Isc über einen INA219 gemessen. Der Kurzschlusstrom ist direkt proportional zur Solarstrahlung. Testaufbau folgt noch.

UV-Index: Der UV-Sensor von Adafruit ist ebenfalls eingetroffen. Hier wollte ich erst den VEML6075 verwenden, der ist aber nicht mehr verfügbar. Deswegen habe ich mir jetzt den GUVA-S12SD (Analogsensor) besorgt und diesen über den ADS1115 angebunden. https://www.adafruit.com/product/1918 Berichte in Internet klingen ganz vielversprechend. Test steht aber auch noch aus.

Allgemein warte ich noch auf die Fresnel-Linsen aus China - vorher kann ich die ganzen Lichtsensoren nicht zusammenbauen.

[Lenardo]

Ich möchte das auch nachbauen, will schon länger eine Wetterstation konnte mich nie entscheiden. Anbei eine Print, ich werde das Layout noch kontrollieren (hat mir mein Sohn gemacht) und dann mind. 25 stk. bestellen, der Versand kostet mehr als die pcb.

Wieviele sind an so einer Print interessiert ? die pcb Herstellungskosten (incl. Versand) liegen bei 2 Euro/stk, ich würde das bei Bedarf incl. den 3D Adapter (Für Raspberry/Stromversorgung) kostenlos gegen eine Spende an das Loxberry Projekt versenden.

[Prof.Mobilux]

Wie geil! Danke! Lass uns das Ding erst einmal ausprobieren bevor du bestellst - aktuell war der HAT noch nie wirklich angeschlossen 😉

[Lenardo]

ja klar sind eh noch ein paar Dinge im Detail zu ändern, die Raspberry Leiste muss ganz nach aussen, die Größe muss stimmen und die Löcher sollten mit der Grundplatte zum verschrauben sein, ich bestellt mir mal die Teile und mach mir ein Druckteil, wollte nur mal sehen wieviele daran interessiert sind

[Prof.Mobilux]

So langsam macht mir dieses "Wetterthema" Spaß ;-) Ich hatte noch eine alte Raspberry Kamera mit einer Fisheye Linse hier herumfliegen und habe ein Projekt gefunden, welches mit künstlicher Intelligenz versucht die Bewölkung (Sky Coverage) zu berechnen. Das Ganze ist in Python programmiert und läuft auf einem Raspberry ;-)

Artikel: https://www.geeksforgeeks.org/skycam...hine-learning/
Git Repo: https://github.com/mykeysid10/Cloud-Coverage-Calculator

Normalerweise wird so etwas mit einem Infrarot Thermometer gemacht (zumindest wohl im Hobby Bereich) und die "Himmelstemperatur" mit der Umgebungstemperatur verglichen und daraus dann Rückschlüsse auf die Bewölkung gezogen. Problem hierbei ist das Infrarotthermometer wettergeschützt zu installieren (es darf hier keine Abdeckung o.ä. verwendet werden, man muss also mit Spiegeln o.ä. arbeiten).

Gestern bei gemischter Bewölkung war ich vom Ergebnis der KI total begeistert - ich finde das kommt echt gut hin:



Heute allerdings mit sehr homogener Bewölkung (aber 100% Coverage - auch laut Wetterservice) versagt leider mMn die KI doch ziemlich:




Zur Sicherheit habe ich noch einmal ein Smartphone Image benutzt, weil ich befürchtet habe, dass die Bildqualität nicht ausreicht. Aber auch das zeigt nur "64%" Coverage an.

[GeoPod]

Super spannend. Könnte man daraus ein Loxberry Plugin machen?

[Prof.Mobilux]

Ja, das war die Idee.

[GeoPod]

Meinst du jetzt die gesamte Wetterstation oder "nur" die Sky Coverage?
Ich biete meine Hilfe an, falls du Jemanden zum testen des Features brauchst.

[Prof.Mobilux]

Heute sind die transparent-weißen Fresnel-Linsen angekommen (die man aus den Präsenzmeldern und Bewegungsmeldern kennt):



Die schlucken aber doch extrem viel Licht (~30%) - siehe meine Messreihe unten. Das gefällt mir eigentlich nicht - aber die Linsen bekommt man für wenige Cents relativ einfach in allen möglichen Shops.

Alternativen (habe ich auch bestellt) ist noch eine Kamera-Linse (bekannt aus den Dome-Kameras) - aber deutlich teurer mit 4 EUR/Stück oder aber eine Acryllinse mit wenigen mm Durchmesser. Diese kostet wiederum auch nur wenige Cents.



Messreihe (wird fortgesetzt, sobald die alternativen Linsen da sind):

[Prof.Mobilux]

Am Wochenende bin ich noch über das Modul GY-AS3935 gestolpert. Der AS3935 ist ein Sensor, mit dem man Blitze (Wolke->Erde und Wolke->Wolke) erkennen kann. Der Sensor kann dabei sogar die ungefähre Entfernung zwischen 1km und 40km berechnen.

Der Sensor wertet dabei das Mittelwellenband aus (500 kHz bis ca. 2 Mhz) und erkennt die typischen "Störungen", die ein Blitz verursacht. FalsePositives und Störungen kann der Sensor bis zu einem gewissen Grad selbstständig ausblenden.

Das Ding kostet um die 20 EUR und ich fand das so cool, dass ich den Sensor noch in die Wetterstation integrieren werde. Ich hoffe nur unsere PV-Anlage auf dem Dach stört den Sensor nicht zu sehr...



Mehr Infos im Netz, unter anderem hier:

https://www.woellsdorf-wetter.de/hardware/lightningsensor.html

https://www.heise.de/ratgeber/Bauprojekt-Blitzsensor-mit-Raspberry-Pi-basteln-9199161.html?seite=all

https://www.raspberry-pi-geek.de/ausgaben/rpg/2021/04/i-2-c-workshop-teil-34-blitzsensor-as3935/

[Thomas M.]

Mit der API zum Projekt Blitzortung hast auch die Position vom Gewitter, nicht nur die Entfernung.
Und du bist nicht die alleinige Messstelle, sondern da arbeiten alle Stationen zusammen.

https://www.blitzortung.org/en/live_lightning_maps.php

https://github.com/SimonSchick/BlitzortungAPI

Das werd ich mir mal anschaun.

[Prof.Mobilux]

Man kann sich auch am Projekt beteiligen - mit einer deutlich aufwendigeren und dafür genaueren Ortung: https://www.blitzortung.org/en/cover_your_area.php Einen API-Zugang habe ich da nicht gefunden.

[maxw]

Sehr Cool! Danke für den Link!

[Thomas M.]

Hat nur indirekt mit deiner Wetterstation zu tun ...
Hat mich einfach gerade interessiert ... Ich habe Projekt Blitzortung in home assistant integriert

Da kann ich mir einstellen in welchem Umkreis abhängig meiner Koordinaten mich Blitze interessieren.
Output ist offenbar in welcher Richtung wie weit weg wieviele Blitze detektiert wurden.






Egal, bin gespannt was dein Blitzdetektor hergibt - wie erwähnt interessiert mich das.

[Thomas M.]

Falls es jemanden interessiert ...

Mittlerweile via MQTT Richtung Loxberry und jetzt ist es bis zum MS nicht mehr weit.

Dann kann ich dort mal irgendwelche Gewitterwarnungen oder irgendsowas generieren.
Ist Distanz kleiner 10km, xx. Es wird ja alles Detektiert, egal ob der Blitz 500 oder 1000km weg ist.
Kann ich noch einstellen, dass mich ein Blitz in >200km Entfernung nüsse interessiert. Derzeit habe ich Radius 1000km, damit ich sehe ob was kommt.

Keine Ahnung wie stabil die Gaudi ist.