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Aktuelle Wetterdaten aus Saffig und Solarstatistiken hinzugefügt

Sowohl hier als auch auf 56648.de sind in der Rechten Spalte nun Wetter- und Solardaten meiner Sensoren verfügbar. Als Temperaturwerte gibt es in der Übersicht die aktuelle Temperatur sowie Tagesmaximum, -minimum und der -durchschnitt. Bei den Solarwerten gibts den aktuellen Ertrag, Tagespeak und den heutigen Ertrag samt der daraus ermittelten Sonnenstunden. Mit einem Klick auf die Überschriften lassen sich weitere Statistiken auf der Wetterseite sowie der Solarseite finden. Für beide Systeme liegt hier noch eine Kiste mit Sensoren, wird also irgendwann noch ausgebaut.

Technisch werden die Daten über einen 1Wire-Converter für Temperaturen bzw. den bereits vorgestellten USB-Solar-Adapter an meinen Homeserver übertragen und dort für interne Verwendung über das Volkszähler-Projekt in einer MySQL-Datenbank zwischengelagert. Für die externen Statistikseiten laufen kleine PHP-Scripte welche die Daten aus der DB ohne Umwege aufarbeiten.

1Wire (DS18x20) auf RS232 (EIA232)-Adapter

Heute musste nochmal eine Kupferplatte dran glauben: Das Ätzgerät durfte nochmal aus dem Schrank hervorkommen. Daran, dass die Hälfte meiner Platinen für die Tonne ist hat sich zwar nichts geändert, aber ein paar sehen brauchbar aus.

Die Erste, die nun in Betrieb geht, ist ein Adapter für DS18x20-Temperatursensoren. Keine wirkliche Neuentwicklung, das PCB soll lediglich einen Aufbau auf Steckbrett ersetzen und ergänzen, welcher schon seit Jahren in Betrieb ist. Der Aufbau ist recht einfach: Die Sensoren werden zusammen mit einem Pullup direkt an den Controller geheftet. Dazu ein MAX232 um die serielle Schnittstelle (ggf. über USB-Adapter) an den PC zu bekommen und der übliche Kram wie Quarz, Stromversorgung, …
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Als Controller dient ein ATMega8 – eigentlich überdimensioniert, aber davon hab ich die Schublade voll. Es sind 6 1-Wire Busse vorbereitet, jeder drüfte mit CAT5-Kabel etwa 50m problemlos überbrücken können. Insgesamt sollten mehr als 500 Sensoren technisch kein Problem sein, mit geringeren Pullup-Wiederständen oder direkt einem aktivem Pullup sollten auch Längen von über 500m und über 1000 Sensoren machbar sein.
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Die Software ist eine Adaption des Codes von Martin Thomas. Am PC wird das ganze durch ein PHP-Script geparsed und per RRDtool in die bekannten Diagramme umgewandelt.

Mein momentaner Aufbau besteht dabei aus 4 Bussen mit insgesamt 9 Sensoren.

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(Hinweise: Zusätzlicher Kondensator am Eingang und Bastelei am RS232 da ich kein passendes Kabel da hatte)

Revival der Wetterstation

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Über Nacht habe ich mich nochmal am Außensensor meiner Wetterstation probiert. Den hatte ich vor einigen Monaten in die Ecke gelegt, da die meisten Sensoren irgendwie nicht so wollten wie ich und mir die Lust vergangen war. Nun weiß ich auch warum: Ein Kabel war gebrochen… Der Sensor hat über Nacht einige Änderungen abbekommen und klebt nun im funktionellen Plastikgehäuse zum Test im Freien.

Kleiner Überblick über die Hardware:

  • AVR ATMega8L
  • SHT71, digitaler Feuchte-/Temperatursensor, ±3.0 %rF, ±0.4°C
  • MPX4115A, analoger Drucksensor, über OpAmp am ADC
  • Conrad „Regensensor“
  • RF02, Funkmodul
  • Stromversorgung: 7805 (µCs), TS317 (1,5V Regensensor)

Funktionen:

  • Normalbetrieb: Messwerte alle 90 Sekunden senden
  • SHT71/MPX4115A: Werte werden bei Bedarf ausgelesen
  • Regensensor: Interruptgesteuert
  • Debug-Jumper: Sendeintervall auf 5 Sekunden verkürzen
  • RS232-Schnittstelle zum debuggen

Am Stromverbrauch ließe sich noch etwas machen – momentan werden keine Sleep-Modi der µCs verwendet und auf die eigene Elektronik des Regensensors könnte man auch verzichten. Da der Verbrauch aber nur knapp über dem Leerlaufverbrauch des Netzteils liegt ist das für mich erst mal uninteressant.

Bisher ist noch kein Datensatz ohne Bitfehler angekommen, könnte aber daran liegen, dass der Empfänger noch auf meinem Basteltisch unter Tonnen von Kabeln begraben ist. An der endgültigen Position sollte der Empfang deutlich besser sein. Dank Fehlerkorrektur vermeldet das System trotzdem soeben folgendes:

RX DONE
Data: #####T 359 H 6965 P 849 R 10 C 6409#||

Oder grob übersetzt:

Temperatur
3,59°C (/100)

Luftfeuchte
69,65% (/100)

Luftdruck NN
1004,45 hPa
(((((Vss/1023*ADC)/(R2/R1+1))+Vref)/5+0,095*1111,11*Fkorr)/(1-((0,0065*h)/288,15)^5,255)) [sic!]

Regen:
45mm/m² (Ticks * 4,5mm/m², reset bei 100 Ticks)

Der letzte Wert ist eine einfache Prüfsumme (XOR)

Jetzt muss es nurnoch für einen Test regnen – die Gießkanne ist noch zugefroren…

–EDIT–

Zu früh gefreut… MESSFEHLER_T2 oder auch SHT71 ausgefallen. Scheint, als ob das Kabel noch immer Probleme macht…

Bastelarbeiten zum Jahresende

Eine Woche Urlaub hinterlässt spuren. Der Schreibtisch hat sich in ein riesiges Steckbrett verwandelt und der Boden dürfte sich irgendwo unter der zentimeterdicken Schicht der Testverkabelung befinden. Obwohl die Post offenbar schon Weihnachtsurlaub hat und mir noch einiges an Hardware fehlt konnte ich doch einige Punke auf meiner Liste abarbeiten:

Zum einen habe ich den schwachen Dollar etwas ausgenutzt und meinem Server noch ein paar Festplatten spendiert. Neben dem bisherigem Terrabyte für die Daten (4x250GB, SATA-1, RAID 5 = effektiv 750GB) gesellen sich jetzt 2 weitere Terrabytechen ins Gehäuse (4x500GB, SATA-2, Controller PCI-X 64Bit, RAID 5 = effektiv 1,5TB) und erhöhen damit die Kapazität aller 13 Festplatten auf physikalische 3,1TB. OK, irgendwie muss ich noch einen Lüfter dabeizaubern – bei Volllast kratze ich an der 40°C-Marke. Zwar sind die Platten laut Datenblatt bis 60°C ausgelegt, aber man muss ja nichts riskieren.

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Nächster Punkt ist mein zusätzliches „Brandmeldesystem“. Zwar fehlt immernoch die endgültige Platine der Zentraleinheit, aber inzwischen hängen meine Rauchmeldeeinheiten in den Räumen, können lokal im Bandfall einen akustischen Alarm geben und liefern bereits Temperaturmesswerte an meinen Server, der fleißig Diagramme zeichnet. Die Stromversorgung läuft über ein überwachtes Schaltnetzteil, ist mit mehreren dezentralen Bleiakkus gepuffert, jeder Sensor hat eine separat abgesicherte Leitung und alle Sensoren werden (wenn die Zentraleinheit läuft) ständig auf korrekte Funktion überwacht.

Zwischendurch hat sich dann noch meine Workstation zu Wort gemeldet – ein RAID1 schützt vielleicht vor Festplattenausfällen, aber gegen Probleme des Dateisystems (ext3) ist auch das machtlos. 4 Stunden später lief ein neues Gentoo auf dem System und dank den letzten Updates klappt trotz 64Bit jetzt sogar Flash. UT ist natürlich auch drauf ;)

Meine Wetterstation närt sich langsam wieder einem funktionsfähigem Zustand – inzwischen konnte ich die Fehlfunktionen auf einen kaputten Sensor zurückführen. Zusammen mit dem Funksender können so jetzt wieder Temperatur und Luftfeuchte ermittelt werden. Auch der Luftdrucksensor müsste funktionieren, ist aber noch nicht kalibriert. Der Regensensor ist hardwareseitig auch fertig, hier fehlt noch eine passende Ergänzung Software. Gänzlich fehlen meine letzten Wunschsensoren für Wind und Sonnenenergie, die danach irgendwann mal in Angriff genommen werden.

Bei iSys bin ich noch nicht weiter. Zwar schau ich mir zwischendurch immer mal wieder einzelne Softwareteile an, aber auch hier warte ich noch auf meine Platinenbestellung, denn Softwaretest auf dem Steckbrett sind recht aufwändig.

Ansonsten herrscht das übliche Weihnachtsgeraffel – Geschenke organisieren etc. Nebenbei noch Zertifikate erneuern (ja, ich weiß, der IMAP-Server fehlt noch) und packen müsste ich natürlich auch noch…

Bilderflut: Fest der 1000. Lichter und mehr

Soderle, heute gab es genug zu sortieren – einige Bilder haben sich auf meinen Katen angesammelt. Gestern Nachmittag hatte ich mir bereits das SPD-Fest in der Eckerstraße vorgenommen und das Sommerfest der Pellenzböcke gestreift, gegen Abend ging es dann per Fahrrad zum Fest der 1000 Lichter nach Andernach, wo sich doch eine stattliche Truppe von Leuten, die irgendwer von uns irgendwie kennt versammelt. Als krönung gab es dann sogar eine gratis Dusche auf der Rücktour um 2 Uhr Morgens.

Als kurzer Überblick über die neuen Bilder:

Conrad-Regenmesser unter der Lupe

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Eigentlich war ein Regenmesser für mein Wettersystem noch kein Thema – Eigenbau zu komplex und brauchbare Sensoren schienen auf den ersten Blick zu teuer. Vor einigen Tagen fand ich jedoch im Beiblatt des neuen Conrad-Kataloges ein Standalone-Gerät für 10 Euronen. Als ich die Packung sah war ich doch etwas überrascht – so groß hatte ich mir den Apparat dann doch nicht vorgestellt. Im inneren die übliche Mechanik: Über den Trichter fällt das Wasser auf eine Wippe, welche bei einer bestimmten Menge auf die andere Seite kippt. Auf dem Bild sieht man in der Mitte auf der hinteren Seite einen Metallpunkt – hierbei handelt es sich um einen Magneten, über welchen die im Plastikgehäuse versenkte Elektronik Veränderungen feststellt. Die Berechnung scheint nicht all zu schwer zu sein: Ein einmaliges Kippen bedeutet 0,4mm/m² mehr, das zweite Kippen sind 0,5mm/m² mehr – dieses Muster wiederholt sich dann, welche Kipprichtung anfängt wird dabei nicht berücksichtigt. Der Teil mit der Elektronik ist mit 4 Clips im Gehäuse verkeilt und kann wie es scheint mit etwas Fingerspitzengefühl (oder etwas mehr Gewalt) über Vorderseite abgenommen werden – das muss aber noch ein paar Tage warten, erst möchte ich ein paar Werte der Originalausführung sehen.

Druck von oben – ein Barometer mit AVR

Nachdem inzwischen Temperatursensoren und Feuchtigkeitsmessung an meiner „Wetterstation“ recht gut funktionieren ist es Zeit für das nächste Modul: Ein Barometer. Passend dazu konnte ich einen MPX4115A von Motorola aus einem anderen Gerät ausschlachten. Dummerweise bewegen sich die interessanten Messwerte alle in einem sehr kleinen Bereich, was den 10Bit AD-Wandler des ATMega an seine Grenzen treibt. Zwar gibts ungefäre Messwerte, aber die Schwankungen waren für meinen Geschmack zu groß. Fündig wurde ich bei tuxgraphics, welche eine eigene „Wetterstation“ im Angebot haben. Auch dort kommt ein MPX4115A zum Einsatz, der wird aber mittels eines TLC272 entsprechend verstärkt. Der TLC272 kommt zum Einsatz, da dieser nicht wie die meisten eine negative Spannung benötigt, sonder sich auch mit einer einzelnen +5V-Spannung begnügt.

Da tuxgraphics die interne 1,1V-Referenz ihres ATMega88 nutzen musste ich etwas dran drehen, denn ich habe bei meinem ATMega8 nur die Wahl zwischen 2,56V oder 5V – da letztere nach einigen Berichten stabiler wäre kommen also +5V als Referenzspannung zum Einsatz.

Wirklich verstehen tue ich die Schaltung zwar nicht, aber ich denke, dass das ganze so einigermaßen stimmt – für die letzten 18 Stunden hatte ich auf jeden Fall den selben Luftdruckverlauf wie eine angrenzende Wetterstation. Werde das Ganze noch einige Zeit weiter beobachten.

Hier der ADC-Relevante Teil meiner Schaltung:

OpAmp und MPX4115A an ATMega8
OpAmp und MPX4115A an ATMega8

Die Formeln sehen momentan so aus:

Mediacenter-Zwischenstand

Inzwischen wächst mein Touchscreen-Mediacenter langsam weiter – das neue Menüesign habe ich vom „Telekom-Haus“ abgekupfert (Bild), die Startseite enthält nun nurnoch das aktuelle Wetter sowie die Vorhersage für die nächsten Stunden, die Steuerung der einzenen Relais ist auf eine eigene, momentan noch etwas spartanische, Seite des Menüs gewandert. Videos werden noch immer als eine „Coverparade“ angezeigt, auf Klick/Touch lassen sich IMDB-Infos einblenden und das Video abspielen – dank neuer Radeon-Karte im PCI-Slot auch etwas flüssiger als bisher. Audio wird ebenfalls einen neuen Anstrich erhalten: Zwar greife ich immernoch auf Amarok (und somit auch dessen Metadaten und die gesammelten Statistiken und Bewertungen aller PCs) zurück, allerdings wird dieser nun direkt über meine PHP/HTML-GUI gesteuert – DCop machts möglich. Neu dabei kommt am Ende noch die Möglichkeit über LAN auf einige Ressourcen eines anderen PCs zuzugreifen – ich denke dabei an einen Embedded-Rechner mit DVD-Laufwerk am Monitor oder auch einen Rechner mit TV-Karten.