Fórum Root.cz

Hlavní témata => Vývoj => Téma založeno: lin 09. 07. 2019, 16:08:52

Název: Domácí meteostanice
Přispěvatel: lin 09. 07. 2019, 16:08:52
Zdravím ve spolek,
vím, že sem tento dotaz přímo nezapadá, ale myslím si, že by mi někdo mohl poradit. Rozhodl jsem se, že si domu postavím meteostanici. Rád bych měřil teplotu, vlhkost, tlak, rychlost a směr větru, množství napršené vody a sluneční svit. Jelikož bydlím v zástavbě rodinných domů, asi mi nezbude nic jiného, než meteostanici umístit do štítu nad hřeben střechy - vyložit jí cca 30 cm od štítu a 50 cm nad hřeben. Jsem si vědom toho, že naměřené údaje budou zkreslené, ale doufám pouze v nepatrnou odchylku.

Jako mozek mi bude sloužit Arduino, které bude sbírat data z jednotlivých čidel. S napájením není problém, natáhnu dvoulinku a tím Arduino odnapájím (nebo použiji PoE HAT). Data budou odesílána po eth kabelu na domácí server, kde se s nimi bude následně pracovat.

Již jsem koukal na Ali po nějakém Anemometeru (https://www.aliexpress.com/item/32998196291.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.35235cc6PoBK80&algo_pvid=fe9f59f0-5e3d-443f-85ae-eac39022460b&algo_expid=fe9f59f0-5e3d-443f-85ae-eac39022460b-53&btsid=c8307486-415e-431b-8f92-6c4b2591b0d0&ws_ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_3%2Csearchweb201603_53) a Wind Vane (https://www.aliexpress.com/item/33004874303.html?spm=a2g0o.detail.1000060.1.3ea91e055XFaQ6&gps-id=pcDetailBottomMoreThisSeller&scm=1007.13339.90158.0&scm_id=1007.13339.90158.0&scm-url=1007.13339.90158.0&pvid=ee1bcbcb-bf70-41a3-ae01-0065979ef653) senzoru a zde bych chtěl poradit, abych nekoupil nějaký klumpr. Máte někdo zkušenosti s produkty, na které odkazuji, nebo mi můžete poradit něco ověřeného? Nebo koupit již kompletní Wether Station (https://www.aliexpress.com/item/32485487342.html?spm=a2g0o.productlist.0.0.65d6545dj6kucp&algo_pvid=5402875d-b7d5-4d35-86e1-0aa6d5324b60&algo_expid=5402875d-b7d5-4d35-86e1-0aa6d5324b60-0&btsid=2ce3da9c-3381-45fa-8365-439e52f18310&ws_ab_test=searchweb0_0%2Csearchweb201602_3%2Csearchweb201603_53). Ostatní senzory by už neměly být problém. Počítám s tím, že elektronika bude schována v radiačním štítu a v něm bude ještě umístěn malý NTB větráček, aby jím permanentně proudil vzduch.

Pokud jste někdo realizoval podobný projekt, s jakým největším problémem jste se potýkali?
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: Vilith 09. 07. 2019, 16:17:39
Podivej se na https://www.conrad.cz/meteostanice.c0514060 - mas tam hotova "reseni na klic"
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: listoper 09. 07. 2019, 19:42:11
Nechci te odrazovat, ale jaky je ucel?

Ja se kdysi chtel delat neco podobneho, ale pak sem zjistil, ze v okoli je nakolik stanic pripojenych k https://openweathermap.org/ (https://openweathermap.org/). Tak jsem jenom volal jejich api a ke spokojenosti mi to stacilo...

Jestli si chces pohrat s elektronikou tak hura do toho...
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: Pavouk106 09. 07. 2019, 21:00:37
Anemometr: https://www.hadex.cz/t114-anemometr-k-meteostanicim-wh1080-a-wh1090/ (https://www.hadex.cz/t114-anemometr-k-meteostanicim-wh1080-a-wh1090/)
Směr větru: https://www.hadex.cz/t115-ukazatel-smeru-vetru-k-meteo-wh1080-a-wh1090/ (https://www.hadex.cz/t115-ukazatel-smeru-vetru-k-meteo-wh1080-a-wh1090/)
Anemometr, směr větru, čidlo na srážky a držák na vše (bez teploměru a vlhkoměru): https://www.hadex.cz/t110-vnejsi-mechanicke-dily-k-meteo-wh1080-a-wh1090/ (https://www.hadex.cz/t110-vnejsi-mechanicke-dily-k-meteo-wh1080-a-wh1090/)

Samozřejmě to není profi kvalita, ale z toho Aliexpressu bych to viděl nápodobně, jen za nesmyslné ceny. Kdyby se mi přestal anemometr točit (prý po čase odejde ložisko, alespoň jsem to někde četl), tak koupím za tu cenu jednoduše nový... Anemometr a směr větru už mám na střeše rok a v pohodě.

Kalibrace anemometru (otáčky vs. rychlost) proběhla v autě, anemometr venku a dvě jízdy stejnou cestou tam a zpět při stejných rychlostech (abych vyloučil vliv větru). Takhle jsem jezdil asi hodinu autem sem tam při rychlostech od 20 do 80 km/h a pak si pro to nechal v Excelu spočítat funkci... Anemometr má zřejmě magnetický kontakt, který je jednou za otočku jedenkrát sepnutý.

Směr větru je jen jednoduchý napěťový dělič - každý směr má jiný odpor, takže stačí jen zapojit do děliče a měřit analogovou hodnotu a pak správně zařadit.

Problém jsem měl a doteď mám s teplotou a vlhkostí. Na teplotu se mi jeví nejlepší Dallas 1-wire D18B20 (je nejpřesnější, viz dále). Na vlhkost jsem zkoušel několik DHT22 čidel, všechna měřila vlhkost úplně mimo (chyba -20 až +80%). Pak jsem pořídil BME280, což jsem po předchozím průzkumu trhu (a čtení zkušeností) považoval za nejlepší volbu. Vevnitř je zcela přesné, ale venku mám teplotu mimo (proměnlivě, řádově však o několik stupňů) a vlhkost je taky mimo (podstatně lepší než DHT22, ale pořád zcela mimo).

Moje zkušenosti... Na případný dotaz můžu zkusit odpovědět.
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: FKoudelka 09. 07. 2019, 21:35:15
Nechci te odrazovat, ale jaky je ucel?

Ja se kdysi chtel delat neco podobneho, ale pak sem zjistil, ze v okoli je nakolik stanic pripojenych k https://openweathermap.org/ (https://openweathermap.org/). Tak jsem jenom volal jejich api a ke spokojenosti mi to stacilo...

Jestli si chces pohrat s elektronikou tak hura do toho...
Jak jsi nasel ty okolni meteostanice ?
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: Martin Ž. 09. 07. 2019, 21:52:09
Já mám Sonoff modul (což je stejně nějaká verze Arduina) a k němu sensor SI7021 (hlásí se jako AM2301). Je to teploměr a vlhkoměr.
https://www.aliexpress.com/item/32914497988.html

Ten Sonoff modul má výhodu, že existuje opensource firmware Tasmota (https://github.com/arendst/Sonoff-Tasmota/wiki), který sám o sobě umí spoustu čidel. Stačí čidla pak připojit na příslušné piny GPIO Arduina. Data z čidel pak jsou dostupná přes HTTP REST API nebo skrz MQTT protokol. Tasmota (https://github.com/arendst/Sonoff-Tasmota/wiki) je cílený jako software do čidel v rámci domácí automatizace.

Data pak sbírám, vizualizuji (a řídím) pomocí opensource Home Assistant (https://www.home-assistant.io/) serveru, běžíčím na Raspberry PI. Ta výhoda Home Assistantu je, že ná základě těch meteorologických dat pak můžeš snadno řídit cokoliv dalšího.
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: Pavouk106 09. 07. 2019, 21:58:33
... a k němu sensor SI7021 (hlásí se jako AM2301) ...
To mi bylo doporučeno (po mých zkušenostech s DHT22 a BME280). Jak funguje venku? Nezkoušel jsi ověřovat, zda ukazuje správně? Ukazuje správně vlhkost v různých teplotách (zima/léto)?
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: jakumar 10. 07. 2019, 01:22:04
... a k němu sensor SI7021 (hlásí se jako AM2301) ...
To mi bylo doporučeno (po mých zkušenostech s DHT22 a BME280). Jak funguje venku? Nezkoušel jsi ověřovat, zda ukazuje správně? Ukazuje správně vlhkost v různých teplotách (zima/léto)?
[/quote]

Zkuste STH15
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: listoper 10. 07. 2019, 06:12:45
Nechci te odrazovat, ale jaky je ucel?

Ja se kdysi chtel delat neco podobneho, ale pak sem zjistil, ze v okoli je nakolik stanic pripojenych k https://openweathermap.org/ (https://openweathermap.org/). Tak jsem jenom volal jejich api a ke spokojenosti mi to stacilo...

Jestli si chces pohrat s elektronikou tak hura do toho...
Jak jsi nasel ty okolni meteostanice ?

Sveril sem se se svym planem sousedovi a ten rekl, ze jednu provozuje...
Pak sem zacal zkoumat to api. Byl tam nejaky endpoint, kteru vracel meteostanice v okoli. Neco jako /stations/find?lat=xxx&lon=yyy&count=10
Ted ho nemuzu najit, ale tenkrat bylo api verze 1. Dokonce jestli si dobre vzpominam tak meli mapu stanic.
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: franc.josef 10. 07. 2019, 11:35:30
... asi mi nezbude nic jiného, než meteostanici umístit do štítu nad hřeben střechy - vyložit jí cca 30 cm od štítu a 50 cm nad hřeben. Jsem si vědom toho, že naměřené údaje budou zkreslené, ale doufám pouze v nepatrnou odchylku.

Doufat můžete, skutečnost bude nejspíš jiná. Pokud nebudou Vaše údaje porovnatelné s ostatními, tak to celé ztrácí smysl, na to přijdete velice záhy.
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: user398 10. 07. 2019, 12:25:44
Byl tam nejaky endpoint, kteru vracel meteostanice v okoli. Neco jako /stations/find?lat=xxx&lon=yyy&count=10
Ted ho nemuzu najit, ale tenkrat bylo api verze 1. Dokonce jestli si dobre vzpominam tak meli mapu stanic.

https://openweathermap.org/stations#get_stations (https://openweathermap.org/stations#get_stations)
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: Standa2017 10. 07. 2019, 13:08:39
Sice mám 6 let meteostanici ukuchtěnou na prvním RPi, ale ještě starší mám meteostanici od Hyundai s 3 teplotními čidly. Ty komunikují na 433 MHz, což jde bez problému zachytit na USB tunerech s chipsetem RTL2832U (na ALI za $6) a RTL_433 viz. github (https://github.com/merbanan/rtl_433), kde je také obrázek (https://github.com/merbanan/rtl_433/raw/master/screenshot.png). Takže by stačily čidla na tuto frekvenci (i když tam jde nastavit jakákoliv), USB tuner a třeba RPi pro další zpracování.
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: TechnikTom 10. 07. 2019, 19:45:13
... a k němu sensor SI7021 (hlásí se jako AM2301) ...
To mi bylo doporučeno (po mých zkušenostech s DHT22 a BME280). Jak funguje venku? Nezkoušel jsi ověřovat, zda ukazuje správně? Ukazuje správně vlhkost v různých teplotách (zima/léto)?

Zkuste STH15
[/quote]

SHT15 +- 2%RH
BME280, SI7021    +- 3% RH

Otázka jestli to 1% stojí za rozdíl ceny 300,- Kč na ebay.
Při ceně modulu BME280 cca 50,-.

BME280 není určené pro měření teploty venku, přesnost má definovanou do min 0 st. C,
níž už datasheet nic neříká, měření teploty je tam vůbec zmiňováno jen okrajově.

Jinak v současných teplotách se chová mravně, mám venku u sebe BME280 i DS18B20 a celkem  se drží spolu.
Fialová - DS18B20
Oranžová - BME280
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: Pavouk106 10. 07. 2019, 20:06:24
...

BME280 není určené pro měření teploty venku, přesnost má definovanou do min 0 st. C

Jinak v současných teplotách se chová mravně, mám venku u sebe BME280 i DS18B20 a celkem  se drží spolu.
To, že má nějaký teplotní rozmezí a tím pádem se nehodí ven, beru. Nicméně i v rozumných teplotách (řekněme 10 - 30) je pořád mimo o několik stupňů oproti DS18B20. Řekl bych si, že je to vadnej kus, kdyby to nezačalo skvěle fungovat jakmile to strčím dovnitř do domu. To pak ukazuje přesně jak teplotu, tak vlhkost.

Každopádně musím zkusit jiný čidla. I těch 300 klidně dám. Nejde mi o přesnost +-2% vs. +-3%, ale +-2% vs. +-50% ;D
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: starejkarlik 10. 07. 2019, 20:47:58
Neměl jsi to čidlo na sluníčku? Některá čidla nemají rády UV záření a sluníčko vůbec, možná by pomohlo odstínění Al trubičkou.
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: Pavouk106 11. 07. 2019, 07:49:28
Neměl jsi to čidlo na sluníčku? Některá čidla nemají rády UV záření a sluníčko vůbec, možná by pomohlo odstínění Al trubičkou.
Je na severní straně domu (tj. téměř celej den ve stínu - a ano, měřilo to naprd i na slunci, i ve stínu :) ). Ono je to fuk, teplotu si odměřím Dallasem, ale ta vlhkost mi radost nedělá. Mám doma ještě BME180, tak to zkusím, než objednám něco jinýho.
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: mhepp 11. 07. 2019, 11:37:11
BME280 nemohu doporučit, také mi odešlo, na vlhkost je to pouze orientační a jedině ten tlak to zvládalo. Ale odešlo.

Osvědčilo se mi čidla rozdělit -- teplotu (ds18b20),  vlhkost (si7120 -- dost mizerné, horší než bme280, SHT31 ho nahradí), tlak (bmp280) a světlo (bh1750, nic moc při nízkém osvětlení) samostatně. Vítr neměřím, to plánuji, ale mám srážkoměr -- ten z té sady na hadex.cz. Ten jsem si vytunil -- zdvojnásobil jsem plochu, takže i přesnost a o přidal i pcf8583 jako čítač impulsů, takže si jednou za minutu odečtu pulsy a nemusím řešit obsluhu přerušení (jen ten magnetický spínač brutálně kmitá a pcf nezvládá kapacitu na vstupu, takže ještě i shmitův klopný obvod jako debouncer).

Sbírat to přes arduino ti nedoporučuji, pokud bys chtěl nějak hezky prezentovat naměřené hodnoty, tak Ti bude chybět výkon. K tomu je lepší použít ESP32/8266. Aktuálně mám esp32 a SPI 2.8" display. Esp slouží pouze jako zobrazovadlo hodnot, ale plánuji, že bude i měřit, neboť i2c v routeru se mi celkem často zablokuje.

Sám sbírám data přes router/raspberrypi (čidla jsou na i2c routeru, dříve na rpi), ukládám do InfluxDB a zobrazuji přes Grafanu. Mám díky tomu i historii a mohu porovnávat data s minulostí. Například díky tomu vím, že letos už u nás napršelo víc, než za loňské léto + podzim.

K ovlivnění hodnot dojde určitě. Půl dne mám čidla na přímém slunci a je to špatné.
Název: Domácí meteostanice - HW
Přispěvatel: franc.josef 11. 07. 2019, 12:40:14
http://www.opatnet.cz:90
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: JurazBabic 12. 07. 2019, 12:11:25
Tak v první řadě si musíš upřesnit, co chceš a co zvládneš: a) ubastlit si všechno sám, třeba pomocí 3d tisku, b) koupit mechanické díly a elektroniku a nějak to poskládat nebo c) koupit hotovou věc.
Já pomalu pracuji na a.

Zatím mám BMP280, BH1750, SHT21 (plánuji vyměnit za HDC1080), v krabičce ve stínu na severní zdi. Vše z aliexpresu. Je třeba si ale důkladně přečíst datasheet: např. SHT21 nesnáší dlouhodobé vystavení UV (i rozptýlenému/odraženému!) a způsobí to postupné ujíždění hodnot. Už jsem ho jednou měnil cca po 2 letech, teď ho mám ve tmě a rozdíl oproti BMP280 do 0.5°C.
Mám už vytisknutý radiační kryt, ale ještě jsem ho nenamontoval, protože si musím udělat nějaký držák z trubky a nechat ji pozinkoval. Tím bych to oddálil ode zdi. Arduino dělá převodník I2C/RS485, ta vede do serveru na kterém se zatím sypou data do denních csv souborů a vytváří se jednoduchá HTML s grafem za 72 hodin. Ale uvažuji o http://weewx.com/ (http://weewx.com/).

Plánuji tisk anemometru a směru, ale možná za ty ceny to koupím. Jen se mi nelíbí, že všechny anemometry na trhu mají jazýčkový kontak s životností tak 10^6, což není mnoho, takže určitě použiju hall senzor.

No ale srážkoměr si určitě vyrobím, protože se mi nezdá ten prodávaný relativně úzký obdélník, myslím si, že z různých směrů deště měří jinak. Proto určitě kruhový, a větší.
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: Michal Škrha 12. 07. 2019, 13:24:08
Tak zrovna HDC1080 bych po vlastních zkušenostech nedoporučoval. Vlhkost měří celkem dobře, ale teplota je mimo, proti DS18B20 tak o 1 až 1,5 stupně.

SHT21 mám koupeno, ale zatím jsem se nedostal k testování.
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: kulichs 12. 07. 2019, 13:55:27
Tady máš inspiraci a desku https://chiptron.cz/articles.php?article_id=223 (https://chiptron.cz/articles.php?article_id=223)
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: JurazBabic 12. 07. 2019, 15:52:09
Tak zrovna HDC1080 bych po vlastních zkušenostech nedoporučoval. Vlhkost měří celkem dobře, ale teplota je mimo, proti DS18B20 tak o 1 až 1,5 stupně.

SHT21 mám koupeno, ale zatím jsem se nedostal k testování.
A není to tím UV...

Tady máš inspiraci a desku https://chiptron.cz/articles.php?article_id=223 (https://chiptron.cz/articles.php?article_id=223)
Ta vypadá dobře, jen bych udelal napájení až na 30V (mám rozvod 24V) a chránil všechny signály co jdou ven z desky podobně jako uart těmi 100R odpory.
Název: Re:Domácí meteostanice
Přispěvatel: Michal Škrha 12. 07. 2019, 16:01:59
Tak zrovna HDC1080 bych po vlastních zkušenostech nedoporučoval. Vlhkost měří celkem dobře, ale teplota je mimo, proti DS18B20 tak o 1 až 1,5 stupně.

SHT21 mám koupeno, ale zatím jsem se nedostal k testování.
A není to tím UV...
Předpokládám že není, mám tyhle senzory zatím pouze v místnosti.