Fórum Root.cz
Hlavní témata => Hardware => Téma založeno: mhepp 01. 12. 2015, 00:29:55
-
Ahoj,
doma již pár let měřím teploty, tlak a vlhkost vzduchu pomocí čidel připojených k RasPi. Většina čidel je připojená přes I2C (až na vlhkost, ale to není podstatné) a to včetně DS18B20, protože SW 1-Wire přes GPIO byla silně nespolehlivá. RaspberryPi mi teploty rovnou ukládá do RRD a zároveň slouží jako NAS a na pár dalších blbostí. Jako NAS je to na hranici použitelnosti, zároveň mi dosluhuje router a zvažuji koupi Turrise, takže bych si uklidil na skříni a RPi zrušil a dal do skříně. Zároveň zvažuji již delší dobu přidání dalších měřených veličin, jako jsou (pro začátek) srážky (a časem sluneční svit, směr a síla větru).
Inspirován nedávným seriálem o bezdrátovém čidlu jsem si říkal, že bych mohl rovnou zlikvidovat ty metry drátů, které mi propojují venkovní čidla a vytvořil podobné řešení jako v seriálu -- napájení baterií a dobíjení pomocí soláru. Nyní se dostávám k jádru pudla.
Takže potřebuji propojit bezdrátově teplotní, vlhkostní čidla a srážkové měřidlo. V úvahu přichází tyto moznosti
- Arduino a 433MHz -- zde záleží hodně na vlastnostech GPIO na RPi/Turris-u -- jestli jsou schopny zpracovat přerušení, aby mi neběžela zbytečně vytěžující smyčka čekající na změnu na portu s připojeným 433MHz přijímačem (RPi zvládá, ale jestli i Turris...).
- Arduino a ESP8266 -- ESP v jednodušší variantě se sériovým portem jen na přenos dat
- Když už ESP8266, tak nějakou vyšší variantu, třeba ESP12, které má GPIO a podobně a nemusel bych si komplikovat život s Arduinem. Stejně mi stačí I2C (a 1-Wire).
Těmi 433MHz si nejsem jistý, bude to chtít pohledat nějakou knihovnu, která by umožnila přenost dat mezi Arduino a RPi/Turris -- Víte o nějaké vhodné? Pro RPi jsem našel tohle: https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=37&t=82906, zatím jsem to moc nezkoumal...
Arduino a ESP8266 je další možnost, která se otvírá -- jednodušší odesílání dat díky TCP/IP, takže stačí odesílat data ve vhodném formátu a na straně RPi/Turris-u je jen zpracovávat.
A samotné ESP8266 umí skoro vše potřebné samo o sobě, tak proč nepoužít je samotné... Hezká idea, ale potřebuji nějak vyřešit srážkoměr. Ten sepne na krátký okamžík při napršení daného objemu vody a to je vše. ESP se z hlubokého spánku údajně neumí probudit jinak než resetem, ale datasheet
Navíc, alespoň některá ESP8266 jsou (podle některých zdrojů) citlivá na napájecí napětí - bezpečně maximálně 3.6V, což nevím, jestli zvládne při použití LiPol baterky a nabíjecího modulu TP4056.
Arduino a ESP8266 i 433MHz prijímače/vysílače jsou pro mne nové věci, takže o tom mnoho nevím. Možná jsou mé úvahy zcela zcestné a není třeba se až tak bát spotřeby a tak. Jaké byste navrhli řešení pro daný problém?
-
neco podobneho jsem chtel zkusit, zatim aliexpress naposilal cidla vlhkosti , tlaku, teploty, esp, solar panel.
ale nemel jsem cas s tim pohnout. muzem to nejak dat dohromady ;)
takovej projekt na kickstarteru by taky nebyl marny ;)
-
Jaké byste navrhli řešení pro daný problém?
Po baráku natáhnout drát, čtyřžilový napájení+RS485. Nemusíš řešit baterky, vliv mrazu na baterky, nabíjení, složitý DC-DC pro napájení a ochranu proti nadměrnému vybití.
Pokud to chceš mít bezdrátové, musíš vědět kolik metrů to má chodit. Hračky s anténou na PCB moc daleko nejdou.
-
Kdybys měl na straně čidla Arduino, tak si pořiď nějaký 328P šváby zvlášť, protože sama deska Arduina žere celkem dost i v hlubokym spánku, zatímco samotej mikročip žere skoro kulový. Možná by stačilo i ATTiny (já do něj narval uspávání, 433MHZ knihovnu a DHT knihovnu a zabírá to cca 7kB - šlo by to určitě optimalizovat, ale zatím nebyl důvod).
433MHz moduly za 1-2$: vysílač je čtvercovej se třema pinama, přijímač obdélník se čtyřma. Pořád jsem nebyl schopnej (ne, že bych se extrémně snažil) zjistit spolehlivej dosah. Dal jsem k obojímu 17,4cm anténu smotanou do spirály, praktickej dosah je teď asi 10 metrů skrz zdi, ledničku, vestavěnou troubu, mikrovlnku, ... Přijímač je velmi citlivej na napětí. Když nemá 5V ale jen 4,7V, tak vlastně nefunguje. Vysílači je to nejspíš fuk a dokonce by měl při vyšším napětí mít lepší dosah (až 12V).
-
Osvědčené moduly na 433 MHz jsou zde:
http://iqrf.cz/weben/index.php?sekce=products&id=transceivers
-
Osvědčené moduly na 433 MHz jsou zde:
http://iqrf.cz/weben/index.php?sekce=products&id=transceivers
Teda upřímně, moduly za 20€? To už si můžu pomalu rovnou zaplatit za to, že mi to někdo dá dohromady místo mě... Tady se podle mě bavíme o nízkonákladových řešeních, ne 800Kč za jednu věc.
-
Pardon, 500Kč, nějak jsem to předtím nespočítal :-)
-
Nedavno jsem resil domaci meteo, az jsem poridil Giom3000 za 5K a je od toho pokoj. :) Z toho to jen vyzira kazde 3m server pres snmp.
-
Tady se podle mě bavíme o nízkonákladových řešeních
Nízkonákladový je kabel za 5 Kč metr. Patlat se s bezdrátovým čidlem 1,5 metru na balkon smysl nemá. Pokud to má slušně fungovat odněkud ze zahrady 50 metrů daleko, pak to nebude stát 2 USD, ale 10x tolik.
-
Pokud to bude jen trochu mozne tak natahnout kabel, telefoni 4linka, UTP..
Meteostanici provozuju uz asi 8let a pokud ma byt k necemu dobre mereni rychlosti vetru (v mem pripade mala vetrna elektrarna)
to je nejen rychlost ale i narazy vetru musi byt mereni aktivni pomerne casto a dlouho, samozdrejme nejvic v zime kdy jakekoliv
baterky trpi. Solarni panel to nezachrani protoze cokoliv nabijeciho ma dost velke samovybijeni a v zime solar neda nic treba 3tydny v kuse.
-
pro skarohlidy :
- i v zime solar dava
- i v zime lifepo funguji
- esp s pcb antenou chodi na 300 metru proti tp-link ted nevim typ
kabel si strcte kamkoliv libo
ano, mereni vetru muze byt orisek, ultrazvuk by byl asi zbytecne drahy,
ja bych to zatim neresil - ale berte to jako vyzvu ;)
-
Pro ES: Neni to samozdrejme, ale samozrejme.... Nedavnojsem to videl v jinem thready a nici me to.
-
Díky za podněty, trochu to upřesním...
- Meteostanice za drahý peníz neřeší můj problém. Chci bastlit, chci svá měření a své zpracování dat.
- Natáhnout kabel... To mám teď a nevyhovuje mi -- delší vedení == větší ztráty na napájení (řešitelné vyšším napětím a měničem) a hlavně při vyšších jednotkách až nižších desítkách metrů se stávají mnohé sběrnice nespolehlivé.
- Ve výsledku, baterie není nutná, protože napájení můžu vyřešit z dílny, kde mám 230V, ale data po drátu už přenášet je problém (vedení toho drátu).
- Rychlost větru měřit nutně nemusím, není to až tak potřeba, spíš se rád koukám na grafy, tak že bych měl nový ;)
Každopádně, výsledek je ten, že nejspíš použiju ESP, protože 433MHz má (krátký) dosah závislý na mnoha vlivech. Jestli k tomu přidat Arduino (resp. jen samotný procesor, jak tu bylo doporučeno), to je otázka. Díval jsem se ještě do katalogového listu na ty ESP a spotřeba v režimu spánku (ne hlubokého) je taky celkem malá, takže to by mohlo být řešení.
-
Díval jsem se ještě do katalogového listu na ty ESP a spotřeba v režimu spánku (ne hlubokého) je taky celkem malá, takže to by mohlo být řešení.
Já nekoukal a spotřebu ESP, nicméně Atmega328P umí spát jen za cca 300uA (mikroampérů, tedy 0.3mA). ATTiny85 spí za tolik, že to moje (vcelku obyčejný) měřáky nezměří.
Každopádně pokud Tě nelimituje napájení, tak je fuk, co použiješ ;-)
-
ESP má u hlubokého spánku 10uA a u lehkého 0,9mA (ano, znám rozdíl mezi mikro a mili ;) dříve jsem si stavěl tranzistorové kravinky a hrál si s hradlovou logikou. U PIC generace mi ujel vlak, tak zkouším naskočit na ten další...). U toho lehkého si dokonce pravidelně vybírá Beacon frame, takže by mohl komunikova obousměrně (jestli jsem to pochopil dobře).
Co se týče napájení, zatím bych se rád držel baterie a plné nezávislosti. Je to pro mne zajímavá myšlenka, kterou bych zatím neopouštěl.
Díval jsem se ještě do katalogového listu na ty ESP a spotřeba v režimu spánku (ne hlubokého) je taky celkem malá, takže to by mohlo být řešení.
Já nekoukal a spotřebu ESP, nicméně Atmega328P umí spát jen za cca 300uA (mikroampérů, tedy 0.3mA). ATTiny85 spí za tolik, že to moje (vcelku obyčejný) měřáky nezměří.
Každopádně pokud Tě nelimituje napájení, tak je fuk, co použiješ ;-)
-
Ve vaší aplikaci bych, když tedy v žádném případě ne ten kabel, sáhl po kombinaci:
čidla - nějaký modul s MCU (třeba to Arduino) - ESP8266 - cokoliv, na čem chcete data shromažďovat.
Důvody:
a) Časem zjistíte, že samotné ESP už nezvládne obsloužit nějaké další čidlo (požadavek na přesné časování, rychlost reakce,...).
b) Budete sice v tom "plném" pásmu 2,4 GHz, ale rádiové rozhraní i protokoly nad ním jsou poměrně robustní a nějak si s přenosem v rámci aktuálního stavu rádiového kanálu poradí.
c) S ESP máte možnost obousměrné komunikace.
d) Jsou ESP i s SMA, externí anténa může řešit dosah.
e) 433 MHz - problém je v tom, že laciné řešení je holý hw s primitivním phy a jednosměrnou komunikací. Čím větší spolehlivost přenosu budete vyžadovat, tím víc se bude sw na straně Rx (ale i Tx) komplikovat, možná i hw (např. výpočetní nároky na Rx straně, druhý Rx/Tx pro zpětný kanál,...). Investovat do lepších Rx/Tx (lepší hw, lepší sw podpora) v ISM pásmech 400/800 MHz mi moc nedává smysl.
f) Máte jistotu, že od ESP dál už tomu bude moci rozumět ledasjaký hw s WiFi a vše další na lan.
g) Accu napájení. No, uvidíte, jak se vám podaří udělat accu management nad nějakou lipol. Ovšem mít v dosahu 230 V, tak bych se na nějaké accu vybod.
-
Ve vaší aplikaci bych, když tedy v žádném případě ne ten kabel, sáhl po kombinaci:
čidla - nějaký modul s MCU (třeba to Arduino) - ESP8266 - cokoliv, na čem chcete data shromažďovat.
Důvody:
a) Časem zjistíte, že samotné ESP už nezvládne obsloužit nějaké další čidlo (požadavek na přesné časování, rychlost reakce,...).
b) Budete sice v tom "plném" pásmu 2,4 GHz, ale rádiové rozhraní i protokoly nad ním jsou poměrně robustní a nějak si s přenosem v rámci aktuálního stavu rádiového kanálu poradí.
c) S ESP máte možnost obousměrné komunikace.
d) Jsou ESP i s SMA, externí anténa může řešit dosah.
e) 433 MHz - problém je v tom, že laciné řešení je holý hw s primitivním phy a jednosměrnou komunikací. Čím větší spolehlivost přenosu budete vyžadovat, tím víc se bude sw na straně Rx (ale i Tx) komplikovat, možná i hw (např. výpočetní nároky na Rx straně, druhý Rx/Tx pro zpětný kanál,...). Investovat do lepších Rx/Tx (lepší hw, lepší sw podpora) v ISM pásmech 400/800 MHz mi moc nedává smysl.
f) Máte jistotu, že od ESP dál už tomu bude moci rozumět ledasjaký hw s WiFi a vše další na lan.
g) Accu napájení. No, uvidíte, jak se vám podaří udělat accu management nad nějakou lipol. Ovšem mít v dosahu 230 V, tak bych se na nějaké accu vybod.
Souhlas, akorát k bodu g: kdyby se mu chtělo tahat kabel, tak si může rovnou natáhnout eth a nešaškovat s rádiem. Ono na zahradě člověk zas tak často 230V rozvody nemá a anemometr v obejváku je takovej trochu zbytnej.
-
To je dobré shrnutí, k podobným závěrům jsem došel i sám. A bod A je docela na zvážení. To by se dalo vyřešit pomocí I2C -- ESP jako master a MCU jako konektor pro čidla.
Aby bylo jasno, data sbírá (bude sbírat) zařízení s plnohodnotným linuxem a ukládá do RRD. Takže meteostanice slouží pouze jako zdroj dat.
Ad B a D -- pásmo u nás asi nikdy nebude tak zarušené jako ve městě -- bydlím přeci jen na venkově v místě s nízkou hustotou osídlení (a hustotu není kam zvyšovat). S domácím vybavením vidím jen dvě WiFi -- jednu občas na hranici šumu a druhou těsně nad hranicí. O variantě s anténím konektorem vím, někde jsem ji viděl...
A k bodu G -- baterii určitě chci, protože dílna nemusí být trvale zapnutá, takže minimálně jako záložní zdroj, který by třeba týden vydržel (posílený fotovoltaikou). Navíc, vzhledem k uvažované vzdálenosti a umístění je problém vést datový kabel.
Ve vaší aplikaci bych, když tedy v žádném případě ne ten kabel, sáhl po kombinaci:
čidla - nějaký modul s MCU (třeba to Arduino) - ESP8266 - cokoliv, na čem chcete data shromažďovat.
Důvody:
a) Časem zjistíte, že samotné ESP už nezvládne obsloužit nějaké další čidlo (požadavek na přesné časování, rychlost reakce,...).
b) Budete sice v tom "plném" pásmu 2,4 GHz, ale rádiové rozhraní i protokoly nad ním jsou poměrně robustní a nějak si s přenosem v rámci aktuálního stavu rádiového kanálu poradí.
c) S ESP máte možnost obousměrné komunikace.
d) Jsou ESP i s SMA, externí anténa může řešit dosah.
e) 433 MHz - problém je v tom, že laciné řešení je holý hw s primitivním phy a jednosměrnou komunikací. Čím větší spolehlivost přenosu budete vyžadovat, tím víc se bude sw na straně Rx (ale i Tx) komplikovat, možná i hw (např. výpočetní nároky na Rx straně, druhý Rx/Tx pro zpětný kanál,...). Investovat do lepších Rx/Tx (lepší hw, lepší sw podpora) v ISM pásmech 400/800 MHz mi moc nedává smysl.
f) Máte jistotu, že od ESP dál už tomu bude moci rozumět ledasjaký hw s WiFi a vše další na lan.
g) Accu napájení. No, uvidíte, jak se vám podaří udělat accu management nad nějakou lipol. Ovšem mít v dosahu 230 V, tak bych se na nějaké accu vybod.
-
A k bodu G -- baterii určitě chci, protože dílna nemusí být trvale zapnutá, takže minimálně jako záložní zdroj, který by třeba týden vydržel (posílený fotovoltaikou). Navíc, vzhledem k uvažované vzdálenosti a umístění je problém vést datový kabel.
OK, tomu rozumím. Pro takové případy jsem měl připravené řešení, které nemám vyzkoušené a patrně ani není originální, nicméně velmi efektivní: jako záložní napájení využít powerbanku, která má buck (vstup) i boost (výstup) měnič + řídicí čip a ještě nejlépe s funkcí Pass-through charging. Pak už stačí jen zdroj AC230V/DC5V a nějaký ten management s mosfety na přepínání napájení. Slušně vychovaná powerbanka by s buckem měla zvládnout i 6V solár, bez bucku (ty "tyčky" s 1x18650 za $2) budete muset výstup ze soláru trochu pořešit.
-
jako záložní napájení využít powerbanku
Máte vyzkoušenou nějakou konkrétní powerbanku, která vydrží ve stavu ON alespoň týden, to znamená že se nevypne díky nízkému odběru proudu a rychle nevybije vlastní spotřebou ?
-
Ne, jak píšu, je to z mé strany nerealizovaná idea. Díval jsem se kdysi na IO pro PB a zdálo se mi, že úprava na záložní napájení by neměl být při troše štěstí na řídicí čip problém. Měl jsem to vymyšlené tak, že do koncového zařízení půjde status o funkčnosti 230V sítě (5V z AC/DC zdroje) a signály od informačních diod z PB. Pomocí řízených přepínačů ze tří/čtyř P-MOSFETů (dual MOSFET v SO-8) bych udělal management napájení (nabíjení PB, přepínání napájení). Ke studiu schématu těch laciných PB jsem se nikdy nedostal, tak nějak jsem doufal, že až to budu potřebovat, bude už na internetu existovat řešení. Koneckonců v google "power bank ups"...
-
Ne, jak píšu, je to z mé strany nerealizovaná idea. Díval jsem se kdysi na IO pro PB a zdálo se mi, že úprava na záložní napájení by neměl být při troše štěstí na řídicí čip problém. Měl jsem to vymyšlené tak, že do koncového zařízení půjde status o funkčnosti 230V sítě (5V z AC/DC zdroje) a signály od informačních diod z PB. Pomocí řízených přepínačů ze tří/čtyř P-MOSFETů (dual MOSFET v SO-8) bych udělal management napájení (nabíjení PB, přepínání napájení). Ke studiu schématu těch laciných PB jsem se nikdy nedostal, tak nějak jsem doufal, že až to budu potřebovat, bude už na internetu existovat řešení. Koneckonců v google "power bank ups"...
Koupit odpovídající kapacitu v LiIon 18650, složit paralelně, nabíjet z 5V např. tímto (http://www.dx.com/p/205188) a připojit DC-DC ze 3,6 V na 5 V (něco šikovného najít na DX, na malé proudy je tam toho docela dost).
-
Ne, jak píšu, je to z mé strany nerealizovaná idea. Díval jsem se kdysi na IO pro PB a zdálo se mi, že úprava na záložní napájení by neměl být při troše štěstí na řídicí čip problém. Měl jsem to vymyšlené tak, že do koncového zařízení půjde status o funkčnosti 230V sítě (5V z AC/DC zdroje) a signály od informačních diod z PB. Pomocí řízených přepínačů ze tří/čtyř P-MOSFETů (dual MOSFET v SO-8) bych udělal management napájení (nabíjení PB, přepínání napájení). Ke studiu schématu těch laciných PB jsem se nikdy nedostal, tak nějak jsem doufal, že až to budu potřebovat, bude už na internetu existovat řešení. Koneckonců v google "power bank ups"...
Koupit odpovídající kapacitu v LiIon 18650, složit paralelně, nabíjet z 5V např. tímto (http://www.dx.com/p/205188) a připojit DC-DC ze 3,6 V na 5 V (něco šikovného najít na DX, na malé proudy je tam toho docela dost).
To bych už mohl rovnou použít hotové řešení: http://www.ebay.com/itm/252156381549 O kapacitě baterky si nedělám iluze, ale hlavně řeší rovnou dva zdroje -- solár a 5V v případě napájené dílny.
-
Dalsou moznostou je kupit jednoduchu meteostanicu za par penazi a pomocou RTL SDR zachytavat data vysielane z vonkajsej jednotky.
-
To bych už mohl rovnou použít hotové řešení: http://www.ebay.com/itm/252156381549 O kapacitě baterky si nedělám iluze, ale hlavně řeší rovnou dva zdroje -- solár a 5V v případě napájené dílny.
Když bude kapacita stačit...
-
To bych už mohl rovnou použít hotové řešení: http://www.ebay.com/itm/252156381549 O kapacitě baterky si nedělám iluze, ale hlavně řeší rovnou dva zdroje -- solár a 5V v případě napájené dílny.
A ještě doplnění - vůbec bych nepočítal s tím, že za 8.35 USD to bude mít 5000 mAh při 5 V. Těch 5000 mAh bude rozhodně "čínských"...
-
Ano, o kapacitě baterky si nedělám iluze... Zvláště když jiný prodejce má podobnou věc označenou kapacitou 100000mAh... Spíš mi jde o elektroniku, která snad umí přepínat dva zdroje -- solár a nabíječku.
To bych už mohl rovnou použít hotové řešení: http://www.ebay.com/itm/252156381549 O kapacitě baterky si nedělám iluze, ale hlavně řeší rovnou dva zdroje -- solár a 5V v případě napájené dílny.
A ještě doplnění - vůbec bych nepočítal s tím, že za 8.35 USD to bude mít 5000 mAh při 5 V. Těch 5000 mAh bude rozhodně "čínských"...
-
To umi 2 diody taky a ucinost a spolehlivost bude radove lepsi.
-
Na baterii staci koupit neco takoveho http://www.aliexpress.com/item/Free-Shipping-5pcs-lot-5V-Micro-USB-1A-18650-Lithium-Battery-Charging-Board-With-Protection-Charger/32487249753.html s tim ze do toho pichnes 5.5V panel a pak krmit esp pres LDO regulator - ja mam AP2112K...
Ostatne mrkni na https://www.sparkfun.com/products/13231 to dela vsechno co potrebujes - podle toho to tak nejak jde zbastlit - nebo rovnou koupit